NAS vs. SAN - jak na správu dat?
26.8.2009, Jiří Černý, článek
Zatímco většina domácích uživatelů otázku "kam s daty" moc neřeší a vystačí si obvykle s jedním HDD, jiná situace je ve firmách. Právě ty by měly pro svá data pečlivě vybrat nejlepší možné úložiště, současně umožňující co nejsnažší a nejpohodlnější zálohování.
Ač to někoho pravděpodobně překvapí, historie Network Attached Storage (dále jen NAS) sahá v zásadě až do roku 1983. Pokud totiž budeme uvažovat i jeho „předky“ v pomyslné vývojové linii, pak právě v této době Novell přichází se svým historickým prvním file serverem. Tím ovšem současně otevřel i další frontu nesmiřitelného konkurenčního boje, neboť ostatní společnosti pochopitelně nechtěly zůstat nikterak pozadu. Námatkou o 7 let později se tak na scéně objevuje pro změnu dedikovaný file server pro operační systémy UNIX i Windows. Nu a jaká je vlastně situace v současnosti, to už si rozebereme v rámci tohoto článku.
V první řadě je dobré si uvědomit, že NAS (i když text je zaměřen především na něj) rozhodně není jediným představitelem svého druhu. Kromě něj narazíte i na zkratky typu iSCSI (síťový protokol pro připojení úložného prostoru), nebo SAN. Všechny přitom více či méně souvisí s úplně tím stejným, tedy se storage technologiemi. A aby to celé nebylo až tak jednoduché, některé z těchto technologií se navíc vzájemně různě prolínají. Jistě proto neuškodí, když se nejdřív na problematiku podíváme stručně v obecném kontextu.
V principu existují dvě základní metody ukládání/zálohování dat. Při první je disk napojený rovnou na aplikační server a hovoříme pak o DAS (Direct Attached Storage). Dříve se jednalo se o poměrně populární variantu, dnes využitelnou spíše ve chvílích, kdy nároky na celkovou velikost disků nejsou extrémně velké. Pokud ale potřebujeme nutně uskladnit takové množství dat, že kapacita DAS už našim potřebám přestává stačit, využijeme raději separované úložiště – například SAN, či NAS.
SAN (Storage Area Network) představuje vysokorychlostní síť, komunikující obvykle se serverem prostřednictvím optického kabelu. Vlastní síť je tvořena jistým (dle potřeby) množstvím vzájemně propojených úložných prostorů. NAS se oproti tomu odlišuje tím, že jde v základu o jediný disk, umožňující centrální sdílení dat (podtrhuji „dat“, nikoliv tedy třeba databází). Nabízí se otázka, zda je nějaké řešení z dvojice SAN – NAS výrazně lepší a pokud ano, tak v čem vlastně.
V případě, že obojí budeme porovnávat, zjistíme zhruba následující: NAS je levnější, lépe se s ním pracuje, instalaci i provoz by měl bez problémů zvládnout i BFU. Oproti tomu výhoda SAN spočívá jednak v lepší propustnosti a jednak právě v tom, že jde o větší počet zařízení, což je z hlediska zálohování a bezpečnosti vynikající. V následujících odstavcích si každopádně o každém z nich povíme trochu více.
Jak asi tušíte sami, pořízení SAN není vůbec nejlevnější záležitostí. Nejspíš i proto se s touto storage technologií setkáme zpravidla jen ve velkých institucích (banky aj.). Nicméně čím rychlejší je vývoj, tím více i klesají ceny (což platí pro celou sféru IT). Díky tomu si SAN alespoň teoreticky může dovolit už i nejedna střední firma. Hlavní problém ovšem spočívá v tom, že ta nezřídkakdy považuje za zbytečné do něčeho podobného své finanční prostředky vůbec investovat.
Mezi hlavní bonusy SAN patří podpora Disaster Recovery sites. Oč vlastně jde? Nemá smysl zde detailněji rozepisovat všechny příčiny, které mohou teoreticky stát za velmi rychlou likvidací vašich dat. Co však za zmínku stojí - roku 1992 přišel share.org (ve spolupráci s IBM) s definicí „sedmi vrstev pro disaster recovery“. Vrstva první (no off-site data) ještě vystihuje stav, kdy situace je natolik katastrofální (nikdo nezálohuje, nikdo neřeší plány obnovy), až není možné ani odhadnout čas nutný k případné obnově zničených dat.
Naopak vrstva sedmá a poslední (Highly automated, business-integrated solution) odpovídá plné automatizaci všech relevantních procesů, perfektně propracovaným plánům pro případ jakékoliv havárie etc. Přitom pochopitelně ovšem i platí, že čím vyšší vrstva, tím větší jsou náklady nutné k jejímu dosažení.
Další výhodou SAN (mimo již zmiňované lepší propustnosti) je i podpora "no single point of failure" architektury. Zcela obecně to znamená, že nějaké konkrétní zařízení s tímto označením (např. síťové přepínače IP) by mělo být alespoň teoreticky zabezpečené vůči výpadkům, útočníkům (pak překládáme vysloveně jako „žádná skulina v systému“) atd. Stejný termín mimochodem naleznete použitý třeba i ve spojitosti s LUKS hlavičkou, což jen vypovídá o jeho univerzálnosti.
Díky použití optického kabelu (s tloušťkou 9 mikronů) lze navíc přenášet data na relativně velké vzdálenosti a jedna taková SAN síť se díky tomu může „rozkládat“ i na mnoha kilometrech . Běžným u SAN je pak SCSI (Fibre Channel protokol), který určuje topologie Arbitrated Loop, Fabric a Point-to-Point. Sečteno a podtrženo jde o maximálně výkonnou dedikovanou síť zejména pro čtení, zápis a ochranu dat.
Bijícím srdcem NAS je co nejlepší datové úložiště, které jednak poskytne našim cenným informacím dostatečnou ochranu a jednak zajistí i jejich bezproblémovou dostupnost (celých 100% pochopitelně jen těžko někdo bude garantovat, ale takových 99, 99% už ano). Podstatnou součástí profesionálních NAS služeb proto bývá i nepřetržitý monitoring.
Nyní se dostáváme k pojmům jako NAS gateway / NAS blade. Představme si, že NAS využíváme řekněme v rámci velké LAN sítě a potřebujeme do ní připojit ještě „něco“ specializovaného na sdílení dat. Tím něčím se může stát počítač (který pak označujeme právě jedním ze dvou výše uvedených termínů), jehož OS je „ořezán“ a zaměřen výhradně na nástroje pro sdílení – tedy na síťové protokoly, ověřování etc. Ukázkovým příkladem takového operačního systému je třeba Microsoft Storage Server aj.
Máme tedy dvě vzájemně se doplňující části, které jaksi skládáme do jednoho celku – komplexního NAS řešení. Samozřejmě se nabízí hned několik způsobů jak toto provést. Prvním je jakási varianta „all in one“ - tedy počítač obsahující OS a rovnou i vlastní disky, na které data ukládáme (ala file server) v případě prvním, nebo NAS gateway integrovaný natvrdo do diskového pole v případě druhém. Jinou možností je naopak počítač oddělit a připojit skrze iSAN/MultiPaths SAN.
Každý NAS, ať už řešený jakkoliv, však musí bezpodmínečně zvládat bleskové zálohování i obnovu dat, nemluvě pak o replikaci. Tuto trojici lze tedy považovat za naprostý základ. Jak si ukážeme v následujících odstavcích, mnohé NAS boxy toho dokážou ještě mnohem víc a díky tomu mají dokonce i ambice stát se vysoce zajímavým doplňkem multimediálního vybavení vaší domácnosti.
S nejrůznějšími NAS boxy se v poslední době doslova roztrhl pytel a tato storage technologie (původně určená spíše pro firemní sektor) si díky tomu získává stále větší popularitu i mezi běžnými uživateli. Ti pak obvykle volí mezi NAS a klasickým externím harddiskem. Není tomu zase až tak dlouho, co jsme publikovali novinku o Thecus N0204 mini NAS, což je veskrze zajímavá alternativa právě k 1TB externím diskům. Osobně v tomto směru optimisticky očekávám pokračující miniaturizaci, spojenou pochopitelně s odpovídajícím nárůstem kapacity.
Už dnes však narazíte i na jakési „hybridy“ obojího – ukázkovým příkladem budiž starší NAS External Hard Drive. Takové disky disponují (narozdíl od jiných úložišť) právě i síťovou konektivitou a dokáží tedy pracovat jako nezávislé jednotky. Jedná se o poměrně rozumný kompromis, navíc často dostupný i za relativně nízkou cenu.
Co všechno pak v praxi vlastně zvládají multifunkční NAS typu Synology NAS DS-109j? Může toho být opravdu hodně. Námatkou v jednom celku spojují zálohování a tiskový + file server. Navíc přidejte WebStation (Hewlett Packard + MySQL), FTP server, Multimedia Server, iTunes Server, nebo funkci Download Station umožňující stahování z Internetu i při vypnutém PC. Když navíc výčet doplníme o pořizovací cenu ve výši několika málo tisíc Kč, bude pravděpodobně jasné, proč zvolit NAS místo externího HDD.
Vlastní zálohování s podobným zařízením je veskrze jednoduché, a poradit by si s ním měl snad každý. Pokud potřebujete zálohovat i data nacházející se přímo na tomto síťovém úložišti, stačí využít nainstalovaného programu typu Data Replicator a připojit např. flash disk. V rámci rozsáhlejší sítě pak v případě potřeby bez problémů zálohujete rovnou z jednoho serveru na druhý. A konečně z veškerých USB X Mass Storage lze totéž dělat doslova stiskem jediného tlačítka.
Dražší modely navíc nabízejí vícenásobné stupně pro zálohování – třeba kombo NetBak Replicator (rychlá záloha/obnova z PC) + Remote Replication (replikace mezi NAS prostřednictvím Internetu) + Q-RAID 1 mirroring.
O bezpečnost se starají další šikovné utilitky, umožňující např. HTTPS, FTP skrze SSL či TLS, Encrypted Network Backup a řadu dalšího. Zajímavostí mohou být rovněž IP kamery, nebo dálkové ovládání ala „PCMCIA karta“ s USB přijímačem, což (společně s připojenými reproduktory a iPodem) už posouvá využitelnost některých NAS boxů do takových dimenzí, o jakých by se vám samotným dost možná ani nesnilo.
Ze všeho doposud vyřčeného je doufám jasné, že SAN pro domácí využití (či do malé společnosti) opravdu pořizovat nebudeme. Ze zbývající dvojice bych osobně volil nějaký ten NAS box rozšířený o doplňující multimediální funkce, pokud by ovšem mezi mé hlavní priority nepatřilo „kapesní provedení“ ala flash disk nebo miniaturní externí disk . Pravdou je, že cena bude o něco vyšší - ne však o moc. Co se menších a středních firem týče, NAS by měl být jasnou volbou i tam, přičemž bych se v ideálním případě zaměřil na verze s co nejpropracovanějším systémem zálohování.
SAN nejenže vyžaduje citelně vyšší investice, ale v neposlední řadě i odpovídajícím způsobem proškolený personál. Jde totiž o několikanásobně složitější záležitost a odpovědní pracovníci se musí bez problémů orientovat v její topologii, terminologii i ve všech charakteristických vlastnostech. Současně však nabízí i „něco navíc“a právě tyto bonusy by měly výše uvedené komplikace dostatečně vykompenzovat.
V první řadě je dobré si uvědomit, že NAS (i když text je zaměřen především na něj) rozhodně není jediným představitelem svého druhu. Kromě něj narazíte i na zkratky typu iSCSI (síťový protokol pro připojení úložného prostoru), nebo SAN. Všechny přitom více či méně souvisí s úplně tím stejným, tedy se storage technologiemi. A aby to celé nebylo až tak jednoduché, některé z těchto technologií se navíc vzájemně různě prolínají. Jistě proto neuškodí, když se nejdřív na problematiku podíváme stručně v obecném kontextu.
V principu existují dvě základní metody ukládání/zálohování dat. Při první je disk napojený rovnou na aplikační server a hovoříme pak o DAS (Direct Attached Storage). Dříve se jednalo se o poměrně populární variantu, dnes využitelnou spíše ve chvílích, kdy nároky na celkovou velikost disků nejsou extrémně velké. Pokud ale potřebujeme nutně uskladnit takové množství dat, že kapacita DAS už našim potřebám přestává stačit, využijeme raději separované úložiště – například SAN, či NAS.
SAN (Storage Area Network) představuje vysokorychlostní síť, komunikující obvykle se serverem prostřednictvím optického kabelu. Vlastní síť je tvořena jistým (dle potřeby) množstvím vzájemně propojených úložných prostorů. NAS se oproti tomu odlišuje tím, že jde v základu o jediný disk, umožňující centrální sdílení dat (podtrhuji „dat“, nikoliv tedy třeba databází). Nabízí se otázka, zda je nějaké řešení z dvojice SAN – NAS výrazně lepší a pokud ano, tak v čem vlastně.
V případě, že obojí budeme porovnávat, zjistíme zhruba následující: NAS je levnější, lépe se s ním pracuje, instalaci i provoz by měl bez problémů zvládnout i BFU. Oproti tomu výhoda SAN spočívá jednak v lepší propustnosti a jednak právě v tom, že jde o větší počet zařízení, což je z hlediska zálohování a bezpečnosti vynikající. V následujících odstavcích si každopádně o každém z nich povíme trochu více.
SAN pod drobnohledem
Jak asi tušíte sami, pořízení SAN není vůbec nejlevnější záležitostí. Nejspíš i proto se s touto storage technologií setkáme zpravidla jen ve velkých institucích (banky aj.). Nicméně čím rychlejší je vývoj, tím více i klesají ceny (což platí pro celou sféru IT). Díky tomu si SAN alespoň teoreticky může dovolit už i nejedna střední firma. Hlavní problém ovšem spočívá v tom, že ta nezřídkakdy považuje za zbytečné do něčeho podobného své finanční prostředky vůbec investovat.
Mezi hlavní bonusy SAN patří podpora Disaster Recovery sites. Oč vlastně jde? Nemá smysl zde detailněji rozepisovat všechny příčiny, které mohou teoreticky stát za velmi rychlou likvidací vašich dat. Co však za zmínku stojí - roku 1992 přišel share.org (ve spolupráci s IBM) s definicí „sedmi vrstev pro disaster recovery“. Vrstva první (no off-site data) ještě vystihuje stav, kdy situace je natolik katastrofální (nikdo nezálohuje, nikdo neřeší plány obnovy), až není možné ani odhadnout čas nutný k případné obnově zničených dat.
Naopak vrstva sedmá a poslední (Highly automated, business-integrated solution) odpovídá plné automatizaci všech relevantních procesů, perfektně propracovaným plánům pro případ jakékoliv havárie etc. Přitom pochopitelně ovšem i platí, že čím vyšší vrstva, tím větší jsou náklady nutné k jejímu dosažení.
Další výhodou SAN (mimo již zmiňované lepší propustnosti) je i podpora "no single point of failure" architektury. Zcela obecně to znamená, že nějaké konkrétní zařízení s tímto označením (např. síťové přepínače IP) by mělo být alespoň teoreticky zabezpečené vůči výpadkům, útočníkům (pak překládáme vysloveně jako „žádná skulina v systému“) atd. Stejný termín mimochodem naleznete použitý třeba i ve spojitosti s LUKS hlavičkou, což jen vypovídá o jeho univerzálnosti.
Díky použití optického kabelu (s tloušťkou 9 mikronů) lze navíc přenášet data na relativně velké vzdálenosti a jedna taková SAN síť se díky tomu může „rozkládat“ i na mnoha kilometrech . Běžným u SAN je pak SCSI (Fibre Channel protokol), který určuje topologie Arbitrated Loop, Fabric a Point-to-Point. Sečteno a podtrženo jde o maximálně výkonnou dedikovanou síť zejména pro čtení, zápis a ochranu dat.
NAS pod drobnohledem
Bijícím srdcem NAS je co nejlepší datové úložiště, které jednak poskytne našim cenným informacím dostatečnou ochranu a jednak zajistí i jejich bezproblémovou dostupnost (celých 100% pochopitelně jen těžko někdo bude garantovat, ale takových 99, 99% už ano). Podstatnou součástí profesionálních NAS služeb proto bývá i nepřetržitý monitoring.
Nyní se dostáváme k pojmům jako NAS gateway / NAS blade. Představme si, že NAS využíváme řekněme v rámci velké LAN sítě a potřebujeme do ní připojit ještě „něco“ specializovaného na sdílení dat. Tím něčím se může stát počítač (který pak označujeme právě jedním ze dvou výše uvedených termínů), jehož OS je „ořezán“ a zaměřen výhradně na nástroje pro sdílení – tedy na síťové protokoly, ověřování etc. Ukázkovým příkladem takového operačního systému je třeba Microsoft Storage Server aj.
Máme tedy dvě vzájemně se doplňující části, které jaksi skládáme do jednoho celku – komplexního NAS řešení. Samozřejmě se nabízí hned několik způsobů jak toto provést. Prvním je jakási varianta „all in one“ - tedy počítač obsahující OS a rovnou i vlastní disky, na které data ukládáme (ala file server) v případě prvním, nebo NAS gateway integrovaný natvrdo do diskového pole v případě druhém. Jinou možností je naopak počítač oddělit a připojit skrze iSAN/MultiPaths SAN.
Každý NAS, ať už řešený jakkoliv, však musí bezpodmínečně zvládat bleskové zálohování i obnovu dat, nemluvě pak o replikaci. Tuto trojici lze tedy považovat za naprostý základ. Jak si ukážeme v následujících odstavcích, mnohé NAS boxy toho dokážou ještě mnohem víc a díky tomu mají dokonce i ambice stát se vysoce zajímavým doplňkem multimediálního vybavení vaší domácnosti.
NAS v současnosti
S nejrůznějšími NAS boxy se v poslední době doslova roztrhl pytel a tato storage technologie (původně určená spíše pro firemní sektor) si díky tomu získává stále větší popularitu i mezi běžnými uživateli. Ti pak obvykle volí mezi NAS a klasickým externím harddiskem. Není tomu zase až tak dlouho, co jsme publikovali novinku o Thecus N0204 mini NAS, což je veskrze zajímavá alternativa právě k 1TB externím diskům. Osobně v tomto směru optimisticky očekávám pokračující miniaturizaci, spojenou pochopitelně s odpovídajícím nárůstem kapacity.
Už dnes však narazíte i na jakési „hybridy“ obojího – ukázkovým příkladem budiž starší NAS External Hard Drive. Takové disky disponují (narozdíl od jiných úložišť) právě i síťovou konektivitou a dokáží tedy pracovat jako nezávislé jednotky. Jedná se o poměrně rozumný kompromis, navíc často dostupný i za relativně nízkou cenu.
Co všechno pak v praxi vlastně zvládají multifunkční NAS typu Synology NAS DS-109j? Může toho být opravdu hodně. Námatkou v jednom celku spojují zálohování a tiskový + file server. Navíc přidejte WebStation (Hewlett Packard + MySQL), FTP server, Multimedia Server, iTunes Server, nebo funkci Download Station umožňující stahování z Internetu i při vypnutém PC. Když navíc výčet doplníme o pořizovací cenu ve výši několika málo tisíc Kč, bude pravděpodobně jasné, proč zvolit NAS místo externího HDD.
Vlastní zálohování s podobným zařízením je veskrze jednoduché, a poradit by si s ním měl snad každý. Pokud potřebujete zálohovat i data nacházející se přímo na tomto síťovém úložišti, stačí využít nainstalovaného programu typu Data Replicator a připojit např. flash disk. V rámci rozsáhlejší sítě pak v případě potřeby bez problémů zálohujete rovnou z jednoho serveru na druhý. A konečně z veškerých USB X Mass Storage lze totéž dělat doslova stiskem jediného tlačítka.
Dražší modely navíc nabízejí vícenásobné stupně pro zálohování – třeba kombo NetBak Replicator (rychlá záloha/obnova z PC) + Remote Replication (replikace mezi NAS prostřednictvím Internetu) + Q-RAID 1 mirroring.
O bezpečnost se starají další šikovné utilitky, umožňující např. HTTPS, FTP skrze SSL či TLS, Encrypted Network Backup a řadu dalšího. Zajímavostí mohou být rovněž IP kamery, nebo dálkové ovládání ala „PCMCIA karta“ s USB přijímačem, což (společně s připojenými reproduktory a iPodem) už posouvá využitelnost některých NAS boxů do takových dimenzí, o jakých by se vám samotným dost možná ani nesnilo.
SAN, NAS, nebo externí disk?
Ze všeho doposud vyřčeného je doufám jasné, že SAN pro domácí využití (či do malé společnosti) opravdu pořizovat nebudeme. Ze zbývající dvojice bych osobně volil nějaký ten NAS box rozšířený o doplňující multimediální funkce, pokud by ovšem mezi mé hlavní priority nepatřilo „kapesní provedení“ ala flash disk nebo miniaturní externí disk . Pravdou je, že cena bude o něco vyšší - ne však o moc. Co se menších a středních firem týče, NAS by měl být jasnou volbou i tam, přičemž bych se v ideálním případě zaměřil na verze s co nejpropracovanějším systémem zálohování.
SAN nejenže vyžaduje citelně vyšší investice, ale v neposlední řadě i odpovídajícím způsobem proškolený personál. Jde totiž o několikanásobně složitější záležitost a odpovědní pracovníci se musí bez problémů orientovat v její topologii, terminologii i ve všech charakteristických vlastnostech. Současně však nabízí i „něco navíc“a právě tyto bonusy by měly výše uvedené komplikace dostatečně vykompenzovat.
