NAS Gateway
Ein NAS-Gateway ist ein NAS-System (Network-Attached Storage), bei dem die Speichermedien extern angeschlossen sind, normalerweise über eine Fibre-Channel-Schnittstelle. Der externe Speicher kann über ein SAN (Storage Area Network) angeschlossen sein, oder es kann sich um eine eigenständige Box handeln, die von mehreren Servern gemeinsam genutzt wird.
Bei der Verwendung eines NAS-Gateways „sehen“ alle Clients die File-Serving-Funktion als ein Standard-NAS-Gerät. Das Gateway erscheint als ein einziger Ordner auf dem Computer eines jeden Benutzers. Wenn dem System mehr Speicherplatz hinzugefügt wird, behält das Gateway seine Einzelordneroberfläche bei.
Theoretisch haben NAS-Gateways eine unbegrenzte Speicherkapazität. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Festplatten-Arrays, auch wenn die Leistung eines NAS-Gateways ab einem bestimmten Punkt nachlässt. Ein NAS-Gateway kann auch das Internet Small Computer System Interface (iSCSI) unterstützen, einen IP-basiertenStandard zur Verbindung von Datenspeichern.
NAS-Gateways haben sich für Netzwerkanwendungen in Unternehmen aller Größenordnungen als nützlich erwiesen, da sie in Clustern eingesetzt werden können. Geclusterte Netzwerk-NAS-Gateways sitzen im Datenpfad zwischen Client-Servern und den Speicher-Arrays, auf die sie zugreifen, und fungieren als ein logischer Server. Ein geclustertesDateisystem bündelt die verschiedenen NAS-Gateway-Server, so dass jedes Gateway auf Speicher überall im Clusterzugreifen kann. Diese Konfiguration ermöglicht die Skalierung von Speicherressourcen und mehr Optionen für die Planung der Speicherkapazität.
Wie funktioniert ein NAS-Gateway?
NAS-Gateways arbeiten mit NAS-Appliances zusammen, aber es gibt wichtige funktionale Unterschiede zwischen den beiden.
Eine NAS-Appliance kombiniert einen Dateiserver mit einer Speicher-Appliance. Die Betriebssystemsoftware des NAS-Anbieters verwaltet beide Komponenten. Die Erweiterung des Dateispeichers erfordert eine komplexe Konfiguration, wenn neue NAS-Appliances in das Netzwerk eingebunden werden, was in der Branche als Scale-up-Storage bezeichnet wird.
NAS-Gateways wurden entwickelt, um Hochleistungsspeicher und Skalierbarkeit zu ermöglichen. Mit einem Speicher-Gateway müssen Rechenzentrums- und IT-Manager keine Laufwerke und Dateieinstellungen neu zuordnen, um sie an die Computer der Endbenutzer anzupassen. Das NAS-Betriebssystem verwaltet die Komponenten des NAS-Gateways, und die Storage-Array-Software verwaltet die physische Array-Hardware.
Durch die Implementierung eines NAS-Gateways können Client-Computer NAS-Dienste lokal nutzen, die Daten jedoch in einem hoch belastbaren Cloud-Speicher am Netzwerkrand speichern. NAS-Gateways werden manchmal auch als Edge-Filer oder Caching-Arrays bezeichnet.
NAS-Gateway-Architektur erklärt
Mit einem NAS-Gateway können NAS-Geräte Blockdaten aus einem SAN nahtlos übersetzen und sie den Clients als Dateidaten präsentieren. Der gesamte Speicher wird den Benutzern über eine einzige Dateiordnerschnittstelle präsentiert. Das Gateway wird zu einem einzigen Netzwerkknoten, um Hochleistungsspeicher zu verwalten und die Skalierbarkeit zu erleichtern.
Herkömmliche NAS-Geräte bieten Speicherplatz. Im Gegensatz dazu enthält ein NAS-Gateway keine Laufwerke, sondern ermöglicht autorisierten Netzwerkbenutzern die gemeinsame Nutzung von Pools aus NAS- und SAN-Speicher.
NAS-Gateways bieten eine Übersetzungsschicht zwischen verschiedenen Netzwerkmodellen in einem Rechenzentrum. Bei der Implementierung eines NAS-Gateways sehen Anwendungen den gesamten Dateispeicher in einem einzigen Datei-Ordner und greifen darauf über die Dateiprotokolle Network File System (NFS) oder Server Message Block (SMB) zu.
Am Frontend stellt ein NAS-Gateway-Gerät eine Verbindung zu Client-Servern und Anwendungsservern über ein Ethernet-fähiges lokales Netzwerk oder ein WAN (Wide Area Network) her. Eine weitere gängige Anwendung ist der Einsatz eines NAS-Gateways über ein WAN vor einem SAN-Backend. Dadurch kann eine große Anzahl von RAID-Arrays über Fibre Channel (FC) Switching-Technologien miteinander verbunden werden. Der Einsatz eines NAS-Gateways in dieser Topologie ermöglicht gemeinsam genutzten Speicher, steigert die vorhandene Speicherleistung und verbessert die Skalierbarkeit.
Wie werden NAS-Gateways eingesetzt?
IT-Organisationen setzen NAS-Gateway-Technologie ein, um eine Reihe von Diensten bereitzustellen, darunter die folgenden:
- Bereitstellung einer Dateiebene vor einem Backend-SAN
- Skalierung des SAN in einem IP-Netzwerk
- Maximierung der vorhandenen FC-Speicherinvestitionen
- Unterstützung der Speicherkonsolidierung und Kapazitätsplanung
- Verteilung von Speicherplatz für verteilte Arbeitsteams
- Verbesserung der Geschäftskontinuität und Disaster Recovery
- Nutzung der Cloud als skalierbare Objektschicht
NAS-Gateways und Objektspeicher
NAS-Speichersysteme implementieren ein hierarchisches Dateiformat, wobei Anwendungen Daten auf NFS-Ziele schreiben. NFS ist gut etabliert, und moderne Betriebssysteme haben einen nativen NFS-Client integriert, um die Nutzung zu erleichtern.
Im Gegensatz dazu werden bei der Objektspeicherung unstrukturierte Daten erfasst, die sich nicht an ein herkömmliches Dateisystem halten. Massive Skalierbarkeit ist das entscheidende Merkmal der Objektspeicherung. Anstatt Daten in Dateien und Ordnern zu speichern, stützt sie sich auf Metadaten-Tabellen, um die Attribute der Daten zu beschreiben, z. B. wann sie erstellt wurden, von wem und wo sie abgerufen werden können.
Während NFS allgegenwärtig ist, schreibt die Objektspeicherung Daten in einen Amazon Simple Storage Service (S3) Client. Um diese Lücke zu schließen, haben die Speicherhersteller eine NFS-Gateway-Technologie entwickelt, die eine Brücke zwischen Legacy- und Objektspeicher-basierten Cloud-Anwendungen schlägt. Das Gateway nimmt Dateien von NFS entgegen und speichert diese Daten in einem Objektsystem.
Cloud-NAS-Gateways
Ein Cloud-Storage-Gateway ist eine NAS-Appliance, die eine Brücke zwischen lokalem Speicher und Daten in einer Hybrid Cloud schlägt. Cloud-Gateways werden entweder als Hardware-Geräte oder als virtuelle Maschinen installiert.
Ein Cloud-Gateway übersetzt Block- und Dateibefehle über Programmierschnittstellen für den Repräsentational State Transfer in ein Cloud-Repository. Die Verwendung einer virtualisierten NAS-Appliance, die häufig genutzte Anwendungen in den Cache stellt, beschleunigt die Datenübertragung.
Die meisten Cloud-NAS-Gateways umfassen ein Speichersystem, Backup und Data Protection, verteilte Dateidienste und native Datensicherheit. Für eine optimale Leistung benötigt ein Cloud-NAS-Gateway eine ausreichende Bandbreite, um die Latenz bei der Übertragung von Legacy-Datenprotokollen in die Cloud zu verringern.
Anbieter von NAS-Gateways
Einige der Anbieter und Produkte, die NAS-Gateways bereitstellen, sind die folgenden:
- AWS Storage Gateway ermöglicht es Kunden, Amazon Web Services als lokale Appliance zu nutzen, um Daten vom Rechenzentrum auf Amazon-Speicher zu übertragen.
- Buurst SoftNAS ist eine virtuelle Cloud-Appliance, die eine einheitliche Block-, Datei- und S3-Objektspeicherung mit Datenschutz auf Unternehmensniveau bietet.
- Die Ctera Edge Filer-Hardware umfasst ein Cloud-Dateisystem, integrierte Funktionen zum Synchronisieren und Freigeben von Dateien sowie quellseitige Datenreduzierung.
- Hammerspace verkauft kein NAS-Gateway, bietet aber Global Data Environment NAS-Management als Service an, um strukturierte und unstrukturierte Daten in einer einzigen Ansicht sichtbar zu machen.
- Microsoft StorSimple NAS-Gateway-Hardware ist in die Microsoft Azure Suite von Cloud-basierten Speichergeräten integriert.
- Das Morro Data Edge Gateway wird durch sein Global File System unterstützt, um Dateisperren, die Freigabe von Berechtigungen und die Versionierung zu verwalten.
- Nasuni Software-defined Storage Filers führen das globale UniFS-Dateisystem aus, um eine massive Skalierung des Dateispeichers in der Public Cloud zu unterstützen.
