เซิร์ฟเวอร์ NAS คืออะไร: การใช้งาน ส่วนประกอบ ประโยชน์ และประเภท

ในการดำเนินงานด้านไอทีสมัยใหม่ การเข้าถึงไฟล์อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้มีความสำคัญต่อการทำงานร่วมกันและความสามารถในการผลิต ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบเชื่อมต่อกับเครือข่าย (NAS) มอบพื้นที่จัดเก็บร่วมผ่านเครือข่ายมาตรฐาน ช่วยให้ทีมงานสามารถจัดเก็บ เข้าถึง และปกป้องข้อมูลได้อย่างเป็นศูนย์กลาง บทความนี้จะแนะนำสำหรับผู้ดูแลระบบปฏิบัติการตั้งแต่แนวคิดพื้นฐาน ไปจนถึงข้อพิจารณาขั้นสูงสำหรับการติดตั้งและการจัดการ NAS ในสภาพแวดล้อมระดับองค์กร

NAS คืออะไร?

เซิร์ฟเวอร์ NAS คืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเฉพาะทางที่ให้บริการข้อมูลในระดับไฟล์ผ่านเครือข่าย Ethernet ไคลเอนต์สามารถเชื่อมต่อผ่านโปรโตคอลต่างๆ เช่น SMB, NFS หรือ FTP เพื่ออ่านและเขียนไฟล์ที่จัดเก็บอยู่บนอุปกรณ์ NAS ซึ่งต่างจากเซิร์ฟเวอร์ทั่วไป อุปกรณ์ NAS จะใช้ระบบปฏิบัติการเฉพาะที่ถูกออกแบบมาเพื่อการจัดเก็บข้อมูลและการจัดการผู้ใช้งานโดยเฉพาะ การออกแบบนี้ช่วยให้การแชร์ไฟล์เป็นไปอย่างราบรื่น โดยไม่ต้องใช้ทรัพยากรของระบบปฏิบัติการเซิร์ฟเวอร์แบบเต็มรูปแบบ

ส่วนประกอบของ NAS

โซลูชัน NAS ที่มีความทนทานประกอบด้วยชั้นฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ปรับแต่งมาเพื่อภาระงานด้านการจัดเก็บข้อมูลโดยเฉพาะ

ที่หัวใจของระบบ CPU จะเป็นผู้ควบคุมการทำงานของการรับส่งข้อมูล I/O โปรเซสเซอร์แบบ ARM มีความโดดเด่นในระบบ NAS ที่ใช้พลังงานต่ำและขนาดเล็ก โดยใช้พลังงานเพียง 4–6 วัตต์ในขณะไม่ทำงาน ขณะที่ CPU แบบ x86 ให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่า แต่ใช้พลังงาน 35–45 วัตต์เมื่อทำงานเต็มกำลัง

RAM ทำหน้าที่เป็นแคช สำหรับระบบไฟล์ขั้นสูงเช่น ZFS ที่มีการลบข้อมูลซ้ำซ้อน แนะนำให้มี RAM อย่างน้อย 8 GB เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแคชเมตาดาต้าและอัตราการถ่ายโอนข้อมูล

อินเทอร์เฟซเครือข่าย มีตั้งแต่ 1 GbE สำหรับการตั้งค่าระดับเริ่มต้น ไปจนถึง 10 GbE หรือ 25 GbE สำหรับงานที่ใช้การรับส่งข้อมูลหนัก การเลือกนี้ส่งผลต่อทั้งอัตราการผ่านของข้อมูลและความหน่วงเวลา

สื่อจัดเก็บข้อมูล (storage media) ไม่ว่าจะเป็นฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์หรือไดรฟ์สเตตัสโซลิด (HDD หรือ SSD) มีหน้าที่ปรับสมดุลระหว่างความจุและประสิทธิภาพการทำงาน อาร์เรย์ของ HDD ให้ประสิทธิภาพสูงสุดประมาณ 200 IOPS ต่อไดรฟ์ ในขณะที่อาร์เรย์แบบแฟลชทั้งหมดสามารถทำได้เกินกว่า 100,000 IOPS ได้อย่างง่ายดาย สุดท้ายนี้ ระบบปฏิบัติการ (operating system) ของ NAS จะทำหน้าที่จัดการบริการไฟล์ โควตา สนAPSHOT และ RAID

ข้อดีและข้อเสียของ NAS

ข้อดี:

ระบบ NAS ทำให้การแบ่งปันไฟล์ระหว่างทีมต่างๆ เรียบง่ายขึ้น โดยการรวมศูนย์การจัดเก็บข้อมูลไว้ในเครือข่าย ซึ่งช่วยลดภาระในการจัดการและทำให้การสำรองข้อมูลเป็นไปอย่างราบรื่นผ่านภาพถ่ายข้อมูลแบบรวมศูนย์ เมื่อเทียบกับการจัดเก็บข้อมูลแบบต่อตรง ระบบ NAS ให้การเข้าถึงของลูกข่ายที่ยืดหยุ่นได้โดยไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายไดรฟ์

ข้อเสีย:

อย่างไรก็ตาม การขยายระบบ NAS เกินกว่าสองสามสิบไดรฟ์อาจทำให้เกิดความล่าช้า เนื่องจาก CPU ของตัวควบคุมต้องจัดการภาระงานด้านเมตาดาต้า ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลยังถูกจำกัดโดยความเร็วของเครือข่าย ทำให้ระบบ NAS ไม่เหมาะสำหรับงานที่ต้องการระดับบล็อก เช่น การซื้อขายความถี่สูง หรือภาระงานการทำธุรกรรมฐานข้อมูลขนาดใหญ่

ผู้จำหน่าย NAS รายใหญ่

มีผู้จำหน่ายหลายรายที่นำตลาด NAS ระดับองค์กร ซึ่งแต่ละรายมีจุดแข็งเฉพาะตัวและกลุ่มเป้าหมายที่แตกต่างกัน

ผู้นำระดับองค์กร

NetApp ครองอันดับหนึ่งด้วยระบบปฏิบัติการ ONTAP แบบคลัสเตอร์ ที่นำเสนอฟีเจอร์ FabricPool สำหรับการจัดชั้นข้อมูลอัตโนมัติไปยังพื้นที่จัดเก็บแบบออบเจกต์ และรองรับความสามารถในการใช้งานสูงด้วยคอนโทรลเลอร์คู่ในระดับเพตะไบต์

Dell Technologies ตามมาด้วย PowerScale (เดิมชื่อ Isilon) และ ScaleIO ที่ให้การสนับสนุนหลายโปรโตคอลและบริการไฟล์แบบสเกลเอ้าท์อย่างราบรื่นสำหรับข้อมูลขนาดใหญ่

Hewlett Packard Enterprise ตระกูล StoreEasy ทำงานบน Windows Storage Server และผสานรวมอย่างแน่นหนากับ Active Directory และการเข้ารหัส SMB3 เพื่อการแชร์ไฟล์อย่างปลอดภัย

IBM Spectrum NAS ให้ระบบ NAS แบบสเกลเอาต์บนเซิร์ฟเวอร์ทั่วไป รองรับระบบไฟล์แบบขนานเพื่อประสิทธิภาพการถ่ายโอนข้อมูลสูงและการขยายความจุโดยไม่ต้องโยกย้ายข้อมูล

Cisco จัดหา NAS ผ่านผลิตภัณฑ์ตระกูล NSS และ MDS โดยเน้นการผสานรวมกับเซิร์ฟเวอร์ UCS และสวิตช์ Nexus สำหรับสถาปัตยกรรมศูนย์ข้อมูลแบบรวมไว้

โซลูชันแบบไฮเปอร์สเกลและโออีเอ็ม

Huawei OceanStor Dorado NAS สามารถปรับขนาดได้ตั้งแต่ 3 ถึง 288 โหนดด้วยเนมสเปซระดับโลกเดียว มอบประสิทธิภาพแบบแฟลชทั้งหมดและการแชร์ผ่านหลายโปรโตคอลสำหรับเวิร์กโหลดขององค์กร

Lenovo ThinkSystem ซีรีส์ DM และ DG ผสานรวมแอเรย์แบบไฮบริดและแบบแฟลชทั้งหมดเข้ากับแพลตฟอร์ม SAN/NAS แบบรวมศูนย์ รองรับการขยายขนาดได้สูงสุด 57 PB พร้อมระบบจัดระดับข้อมูลและการผสานรวมกับคลาวด์

Western Digital Red Pro HDD และระบบเก็บข้อมูล WD NAS มุ่งเน้นที่ความจุสูงและความน่าเชื่อถือสำหรับงานสร้างสรรค์และธุรกิจขนาดกลางและขนาดย่อม โดยได้รับการสนับสนุนจากบริการจัดเก็บข้อมูลที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์รุ่นใหม่

Pure Storage FlashBlade รองรับงานที่เกี่ยวกับข้อมูลแบบไม่เป็นระเบียบด้วยระบบ NAS แบบ all-flash ที่สามารถปรับขนาดได้ และมีการลดขนาดข้อมูลในตัว

SMB และโอเพ่นซอร์ส

Synology’s DiskStation Manager (DSM) เหมาะสำหรับ SMB ด้วย Virtual Machine Manager, Btrfs snapshots และรองรับ 10/25 GbE ที่ได้รับการรับรองสำหรับพื้นที่จัดเก็บเสมือน

QNAP เสนอระบบ Enterprise ZFS NAS ที่มาพร้อมโปรเซสเซอร์ Intel Xeon คอนโทรลเลอร์แบบ dual-active และการผสานรวมอย่างลึกซึ้งสำหรับงานด้านมีเดียและการจำลองเสมือน

TrueNAS SCALE นำการรองรับคอนเทนเนอร์ลินุกซ์และไดรเวอร์ CSI ของ Kubernetes มาสู่ฮาร์ดแวร์ทั่วไป ทำให้สามารถใช้งาน NAS แบบซอฟต์แวร์กำหนดขนาดได้ในสภาพแวดล้อม DevOps

วิธีเลือก NAS สำหรับธุรกิจของคุณ

การเลือกโซลูชัน NAS เกี่ยวข้องกับการปรับให้ฟีเจอร์สอดคล้องกับความต้องการในการดำเนินงาน พิจารณาเกณฑ์ต่อไปนี้:

• ความจุและการขยายขนาด ประเมินจำนวนช่องติดตั้งไดรฟ์ แชสซีสำหรับการขยาย และตัวเลือกการเพิ่มขนาดแบบคลัสเตอร์ เพื่อรองรับความต้องการในระดับเพตะไบต์โดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ

• ประสิทธิภาพ จับคู่สถาปัตยกรรม CPU (ARM สำหรับงานเบา x86 หรือ Xeon แบบมัลติคอร์สำหรับ IOPS สูง) RAM สำหรับการแคช และความเร็วเครือข่าย (10 GbE เทียบกับ 25 GbE) กับลักษณะงานที่ใช้

• การรองรับโปรโตคอล ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารองรับ SMB3 ที่มีการเข้ารหัส NFSv4.2 iSCSI และ S3 API หากต้องการการเข้าถึง object storage

• การรวมระบบ ยืนยันความเข้ากันได้กับ LDAP/Active Directory  สภาพแวดล้อมเสมือน ไดรเวอร์ Kubernetes CSI และบริการซิงค์คลาวด์แบบไฮบริด

• ความซ้ำซ้อนและการให้บริการ ควรพิจารณาคอนโทรลเลอร์คู่ การรวมกลุ่มเพื่อสำรองการทำงานต่อเนื่อง การเข้ารหัสแบบลบข้อมูล และตัวเลือกเรดเพื่อรับประกันการใช้งานอย่างต่อเนื่อง

• ต้นทุนรวมตลอดอายุการใช้งาน (TCO) พิจารณาการใช้พลังงานต่อเทราไบต์ พื้นที่ติดตั้งในแร็ค ใบอนุญาต และสัญญาสนับสนุน เพื่อประมาณการต้นทุนตลอดอายุการใช้งานอย่างแม่นยำ

กรณีการใช้งาน NAS สำหรับองค์กรทั่วไป

องค์กรต่างๆ ใช้ NAS สำหรับงานหลากหลายประเภท:

ในด้านการดูแลสุขภาพ ระบบ NAS เก็บภาพถ่ายทางการแพทย์ตามมาตรฐาน DICOM ที่เป็นไปตามข้อกำหนด HIPAA พร้อมประวัติการเข้าถึงและระบบเข้ารหัสข้อมูล

บริษัทสื่อและความบันเทิง ใช้คลัสเตอร์ NAS กับโครงข่าย 100 GbE เพื่อเร่งกระบวนการตัดต่อวิดีโอความละเอียด 4K ได้ถึง 40% โดยการสตรีมแบบขนานจากอาร์เรย์แฟลชทั้งหมด

การแบ่งปันไฟล์ทั่วโลกระหว่างสำนักงานสาขาอาศัยการจำลองข้อมูล NAS และนโยบายการถ่ายภาพข้อมูลเพื่อการเข้าถึงที่มีความหน่วงต่ำและการกู้คืนภัยพิบัติ

เป้าหมายการสำรองข้อมูลรอง บน NAS เสริมการสำรองข้อมูล SAN ช่วยทำให้การทดสอบกู้คืนง่ายขึ้นและลดภาระงานจากที่จัดเก็บข้อมูลหลัก

การวิเคราะห์เปรียบเทียบการจัดเก็บข้อมูล

NAS เทียบกับ DAS

DAS เชื่อมต่อพื้นที่จัดเก็บข้อมูลโดยตรงกับโฮสต์ มีความหน่วงต่ำมากและประสิทธิภาพ IOPS สูงสุด แต่ให้บริการเพียงเครื่องเดียว NAS เพิ่มภาระงานของเครือข่าย แต่ช่วยให้สามารถเข้าถึงจากลูกค้าหลายคนได้โดยไม่ต้องย้ายฮาร์ดดิสก์จริง

NAS เทียบกับ SAN

SAN ใช้ Fibre Channel หรือ iSCSI เพื่อเข้าถึงระดับบล็อก ให้ประสิทธิภาพสูงสำหรับฐานข้อมูล NAS มุ่งเน้นที่กระบวนการทำงานแบบเน้นไฟล์ผ่าน TCP/IP เหมาะอย่างยิ่งสำหรับบริการไฟล์ทั่วไป แต่มีความหน่วงเวลาสูงกว่า SAN

เซิร์ฟเวอร์ไฟล์ เทียบกับ NAS

เซิร์ฟเวอร์ไฟล์ทั่วไปใช้ระบบปฏิบัติการเต็มรูปแบบพร้อมบทบาทการแบ่งปันไฟล์ อุปกรณ์ NAS ให้บริการไฟล์เฉพาะทางที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม ด้วยการใช้พลังงานต่ำกว่าและการจัดการที่เรียบง่ายขึ้น โดยแลกเปลี่ยนความยืดหยุ่นในการโฮสต์แอปพลิเคชันเพื่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ

แนวโน้มใหม่ของ NAS

NAS รุ่นใหม่ยังคงพัฒนาต่อไปด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆ:

NVMe ผ่าน TCP (NVMe/TCP) ช่วยให้เกิดความหน่วงต่ำกว่าหนึ่งมิลลิวินาทีสำหรับงานด้านปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่อง โดยการห่อหุ้มคำสั่ง NVMe ผ่านอีเทอร์เน็ต ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้โครงข่าย RDMA

บริการ Cloud-native NAS เช่น AWS FSx และ Azure NetApp Files ให้บริการแชร์ SMB/NFS ที่มีการจัดการพร้อมการเชื่อมต่อแบบไฮบริด สามารถปรับขนาดได้อย่างยืดหยุ่นในขณะที่ลดการบำรุงรักษาฮาร์ดแวร์ภายในสถานที่

การเพิ่มประสิทธิภาพที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์ ผสานการเรียนรู้ของเครื่องเข้ากับการจัดการ NAS เพื่อคาดการณ์การเติบโตของความจุ ปรับสมดุลงาน และเพิ่มประสิทธิภาพนโยบายการจัดชั้นข้อมูลเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพด้านต้นทุน

การสำรองข้อมูล NAS ด้วย Vinchin ทำอย่างไร?

เมื่อมีกลยุทธ์ NAS ที่มั่นคงแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการทำให้มั่นใจว่าข้อมูลของคุณได้รับการปกป้อง เข้าสู่ Vinchin ซึ่งเป็นโซลูชันสำรองไฟล์ระดับองค์กรที่เชี่ยวชาญและรองรับสภาพแวดล้อมการจัดเก็บข้อมูลหลักส่วนใหญ่ รวมถึง NAS เซิร์ฟเวอร์ไฟล์ Windows/Linux และที่จัดเก็บแบบออบเจกต์ S3 เนื่องจากโพสต์นี้เน้นที่ NAS การรองรับ NAS ของ Vinchin จึงมาก่อนในคำอธิบายของเรา

Vinchin ใช้เทคโนโลยีการสำรองไฟล์สิทธิบัตรเฉพาะตัว เช่น การสแกนและถ่ายโอนข้อมูลพร้อมกัน และการส่งไฟล์แบบผสาน เพื่อให้ความเร็วในการสำรองข้อมูลสูงกว่าผู้ให้บริการรายอื่นอย่างมาก นวัตกรรมเหล่านี้ช่วยลดช่วงเวลาการสำรองข้อมูล และลดผลกระทบต่อระบบการทำงานหลัก ความสามารถในการป้องกันไฟล์ของระบบ ได้แก่ การสำรองข้อมูลบนคลาวด์ การจัดเก็บข้อมูลลงเทป การสำรองข้อมูลแบบเต็มรูปแบบและการสำรองข้อมูลแบบเพิ่มเติม การสำรองข้อมูลตามกำหนดเวลา การบีบอัดข้อมูลพร้อมการลบซ้ำข้อมูล เป็นต้น

คอนโซลเว็บมีความเรียบง่ายและใช้งานได้ง่ายมาก การสำรองข้อมูลไฟล์ NAS ทำตามขั้นตอนที่ชัดเจน 4 ขั้นตอน:

1. เลือกไฟล์ที่ต้องการสำรองข้อมูลบน NAS ของคุณ

2. เลือกที่จัดเก็บข้อมูลสำรอง

3. กำหนดกลยุทธ์การสำรองข้อมูล

4. ส่งงาน

องค์กรนับพันทั่วโลกไว้วางใจ Vinchin ด้วยความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพการทำงาน ทดลองใช้ฟีเจอร์ทั้งหมดฟรีเป็นเวลา 60 วัน และดูว่าทำไมลูกค้าให้คะแนนเราสูง

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการใช้งาน NAS

คำถามที่1: NAS รับประกันความสมบูรณ์ของข้อมูลอย่างไร?
คำตอบที่ 1: อุปกรณ์ NAS มักใช้ระบบไฟล์ เช่น ZFS หรือ Btrfs ที่มีการตรวจสอบด้วย checksum การทำความสะอาด RAID (RAID scrub) และฟีเจอร์ซ่อมแซมตัวเอง เพื่อตรวจจับและแก้ไขความเสียหายของข้อมูลที่เกิดขึ้นโดยไม่รู้ตัว

คำถามที่ 2: การปฏิบัติที่ดีที่สุดเกี่ยวกับความปลอดภัยของ NAS มีอะไรบ้าง?
คำตอบที่ 2: แยก NAS ออกจากกันด้วย VLANs เปิดใช้งานการเข้ารหัส AES-256 ทั้งขณะถ่ายโอนและขณะจัดเก็บ กำหนดให้มีการพิสูจน์ตัวตนแบบหลายปัจจัย (MFA) บนคอนโซลจัดการ และตรวจสอบบันทึกการเข้าถึงอย่างสม่ำเสมอ

คำถามที่ 3: ฉันจะนำกฎการสำรองข้อมูล 3-2-1 มาใช้กับ NAS ได้อย่างไร?
คำตอบที่ 3: เก็บสามชุด (NAS หลัก + การสำรองข้อมูลในสถานที่ + สำเนานอกสถานที่) ใช้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสองประเภทที่แตกต่างกัน และเก็บอีกหนึ่งชุดไว้นอกสถานที่หรือในคลาวด์

สรุป

ระบบ NAS ยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของการจัดเก็บข้อมูลในระดับองค์กร โดยนำเสนอความสมดุลที่มีประสิทธิภาพระหว่างต้นทุน ประสิทธิภาพ และความสะดวกในการจัดการ เมื่อความต้องการข้อมูลเพิ่มสูงขึ้น ผู้ดูแลระบบต้องพิจารณาสเปกของ CPU และเครือข่าย ตัวเลือกการทำสำรองข้อมูลแบบซ้ำซ้อน และการเชื่อมต่อกับสภาพแวดล้อมเสมือนจริงและคลาวด์ แนวโน้มใหม่ๆ เช่น NVMe/TCP และการวางแผนความจุที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ช่วยเสริมขีดความสามารถของ NAS ให้ดียิ่งขึ้น สุดท้าย กลยุทธ์การสำรองข้อมูลที่แข็งแกร่ง ควบคู่ไปกับโซลูชันอย่าง Vinchin เพื่อให้มั่นใจในความทนทานของข้อมูลต่อความล้มเหลวและภัยคุกคาม โดยการให้ความสำคัญกับความสามารถในการขยายตัว ความปลอดภัย และ เวิร์กโฟลว์อัตโนมัติ องค์กรสามารถติดตั้งโครงสร้างพื้นฐาน NAS ที่ตอบสนองทั้งความต้องการปัจจุบันและความท้าทายในอนาคต