Network Attached Storage (NAS): nozioni di base su questo sistema

La condivisione dei file è un requisito fondamentale per lavorare in team. Infatti molte aziende mettono a disposizione dei loro dipendenti una rete di computer locale (Local Area Network, LAN) con una piattaforma comune per l’archiviazione. Questo sistema offre moltissimi vantaggi rispetto a metodi più decentrati, che prevedono la memorizzazione attraverso dischi rigidi (Direct Attached Storage, DAS) collegati ai singoli computer. Disporre di banche dati centralizzate permette ai dipendenti di salvare il lavoro condiviso su documenti o tabelle senza che sia necessario creare o scambiarsi le diverse versioni del file. Inoltre, la gestione dei backup risulta più facile su una piattaforma comune piuttosto che su un gran numero di dischi rigidi singoli.

La base tecnica per salvare a livello centrale i file è costituita, a seconda delle dimensioni dell’azienda, dai file server, dalle reti di archiviazione (Storage Area Networks, SAN) o dai NAS (Network Attached Storage), che negli ultimi anni stanno raccogliendo sempre più consensi anche tra gli utenti privati. Ciò che è apprezzabile di questi sistemi è la libertà di gestire centralmente i contenuti come foto, video o la propria collezione musicale e potere avere tutto a disposizione da diversi dispositivi. A differenza dei file server e delle soluzioni SAN, che con i loro costosi componenti hardware e software si indirizzano principalmente alle aziende, il NAS è adatto per un uso domestico, viene offerto a prezzi convenienti e si configura come una soluzione completa e di facile gestione. Ma cos’è di preciso un NAS? E per chi è consigliato questo tipo di archiviazione?

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Che cos’è un NAS?

Network Attached Storage si potrebbe tradurre come “archiviazione collegata alla rete” e indica un dispositivo di archiviazione dedicato, collegato ad una rete locale e che, rispetto ad altre soluzioni, si può realizzare con una spesa moderata e tempi di gestione ridotti.

I sistemi NAS vengono generalmente prodotti da Synology, Seagate Technology, Netgear, QNAP, Buffalo o Western Digital, come dispositivi completi pronti all’uso, comprensivi di tutti i componenti hardware e software necessari. Il target di riferimento è costituito dal ceto medio, dai freelance, ma anche dai semplici utenti privati.

Di base un NAS è costruito come un semplice computer. Nell’alloggiamento con i componenti di rete e le ventole si trovano la CPU, la RAM e la scheda madre. Inoltre il sistema dispone di interfacce di comunicazione come LAN, USB e WiFi. I componenti hardware principali per la memorizzazione corrispondono ad un numero definito di memorie di massa sotto forma di dischi rigidi o SSD (Solid State Drives) o anche un controllore RAID (Redundant Array of Independent Disks) per collegare più supporti di memoria fisici ad un drive logico. Per quanto riguarda il software, sono presenti un sistema operativo (generalmente Linux) e un software per il NAS.

Funzionamento di un sistema NAS

Essenzialmente, un sistema NAS è un file server, ottimizzato per l’archiviazione dei dati nelle reti locali. L’accesso alla LAN avviene tramite SMB (Server Message Blocks), il protocollo di rete di Windows. I protocolli di trasferimento utilizzati per i sistemi Linux sono NFS (Network File System) o FTP (File Transfer Protocol), mentre gli hardware Apple si basano su AFP (Apple Filing Protocol). Inoltre molti sistemi NAS possono essere inseriti come destinazioni per i backup effettuati con Time Machine. Una delle funzioni principali di un Network Attached Storage è il controllo sull’accesso ai dati salvati. Soprattutto in ambito professionale è importante che i file di diversi utenti vengano memorizzati sulla stessa piattaforma, ma separati da quelli degli altri; impostando una condivisione si può invece lavorare in gruppo.

Per via dei suoi costi moderati, il Network Attached Storage si indirizza, oltre che agli utenti privati, anche alla fascia di mercato SOHO (Small Office, Home Office) e, se paragonato ad altre soluzioni, si fa apprezzare per la facilità di gestione, l’alto grado di sicurezza in caso di malfunzionamenti e i consumi energetici contenuti.

Gestione

Al contrario di quanto accade con i tradizionali file server, per far funzionare un sistema NAS non sono richieste molte conoscenze tecniche. Tutte le impostazioni di un NAS sono regolabili tramite un’interfaccia grafica di configurazione, raggiungibile dal browser di un dispositivo presente nella stessa rete. I sistemi NAS si possono integrare come drive sui computer desktop e i portatili per accedere facilmente alla memoria comune; non sono richiesti programmi specifici per il trasferimento dei dati. Qualora gli smartphone, i dispositivi stereo che si connettono in rete e le smart TV non supportassero una semplice condivisione dei file, è possibile ricorrere ad un mediaserver, come Twonky, per accedere alla musica, alle foto o ai video dei rispettivi dispositivi. Così si può utilizzare un NAS anche a casa propria per archiviare i propri file multimediali.

Disponibilità e sicurezza in caso di malfunzionamenti

Nella realizzazione di un NAS gioca un ruolo importante a livello economico il numero dei supporti di memoria. Mentre i dispositivi semplici con uno o due dischi rigidi si indirizzano agli utenti privati, sul mercato ci sono anche delle soluzioni aziendali con un massimo di 12 slot di memoria. Questi dispositivi avanzati consentono delle architetture di rete più complesse che garantiscono tramite la ridondanza un’elevata sicurezza del sistema in caso di guasti e un consistente flusso di dati. Per questo i produttori si appoggiano ai cosiddetti sistemi RAID, nei quali i dati replicati sono distribuiti su più supporti di memoria fisici, così da proteggere il sistema NAS da malfunzionamenti e garantirne comunque la disponibilità nel caso in cui un singolo disco rigido non sia più funzionante. I più comuni livelli RAID in uso in un Network Attached Storage sono RAID-0, RAID-1, RAID-5 e RAID-10.

  • RAID-0: per essere precisi questo tipo di archiviazione non è un sistema RAID, ma solo un “Array of Indipendent Disks”, in italiano “insieme di dischi indipendenti”. È possibile configurarli per distribuire il lavoro su ognuno di questi; in questo modo gli accessi ai dischi rigidi collegati vengono eseguiti parallelamente, così da aumentare il traffico dati. La ridondanza dei dati non è possibile con un RAID-0.
  • RAID-1: nel RAID-1 i dati vengono memorizzati parallelamente su due supporti di memoria dal controllore RAID. Un mirroring di questo tipo richiede almeno due dischi rigidi, così in questo tipo di archiviazione gli utenti possono usufruire solo della metà della reale capacità. In compenso, i dati salvati rimangono a disposizione anche se uno dei due dischi rigidi non funziona più.
  • RAID-5: se in un sistema NAS sono presenti almeno tre dischi rigidi, è possibile memorizzare i dati secondo il livello RAID-5. Una struttura simile unisce una memorizzazione ridondante a un traffico dati maggiore grazie al funzionamento di più dischi rigidi contemporaneamente. Se si opta per questo tipo di archiviazione, il controllore fa ad ogni memorizzazione totali di controllo dei blocchi di dati da scrivere e salva i cosiddetti dati di parità separatamente su un disco rigido adiacente, distribuendoli in maniera uguale su tutti i supporti di memorizzazione. Se un disco rigido non dovesse funzionare, si possono ricostruire le informazioni perdute sulla base dei blocchi di dati a disposizione. I dati di parità occupano al massimo un terzo dello spazio complessivo della memoria. Il RAID-5 è molto utilizzato per via dei costi bassi e dell’elevata sicurezza in caso di guasti.
  • RAID-01 e RAID-10: si tratta di combinazioni dei livelli RAID più apprezzati, che si possono realizzare in presenza di almeno quattro dischi rigidi. Un sistema RAID-01 distribuisce i dati, come su un RAID-0, almeno su due dischi rigidi, che secondo il RAID-01 possono essere replicati su uno stesso numero di dischi rigidi. Invece, nel RAID-10 i dati vengono prima replicati e poi distribuiti. Per quanto riguarda la sicurezza dei dati, un RAID-10 è preferibile a uno 01 perché non solo garantisce una maggiore sicurezza in caso di malfunzionamenti, ma anche una ricostruzione più veloce. In entrambi i sistemi gli utenti possono usufruire solo della metà dello spazio a disposizione.

Se gli utenti non assegnano un livello RAID alla loro NAS, si parla di JBOD (“Just a Bunch of Disks“). In questo caso tutta la memoria dei dischi rigidi è disponibile, ma senza che entrino in azione misure per una maggiore sicurezza in caso di malfunzionamenti o venga aumentata la velocità del trasferimento dati.

Anche gli utenti che utilizzano strategie di archiviazione ridondanti dovrebbero mettere in conto backup regolari dei dati. I dispositivi per l’utilizzo aziendale mettono a disposizione l’interfaccia standard NDMP (Network Data Management Protocol), che consente di controllare le opzioni di memorizzazione dei dati in un sistema NAS tramite un software per il backup. È prassi comune mettere in sicurezza i dati in modo sincronizzato con un secondo sistema NAS, con hard disk esterni o su un Cloud.

Costi e dispendio energetico

Sul mercato si trovano sistemi NAS comprensivi di dischi rigidi così come alloggiamenti vuoti, dove gli utenti possono decidere in autonomia di quanta memoria hanno bisogno. Gli slot liberi danno la possibilità di ampliare il sistema in un secondo momento. Mentre i dispositivi semplici sono acquistabili anche per meno di 100 euro, una soluzione aziendale performante comprensiva di supporti di memoria può costare qualche migliaia di euro, ma all’interno di un’azienda potrebbe rivelarsi effettivamente la soluzione ideale.

Rispetto ai server tradizionali, i moderni sistemi NAS consumano meno corrente, perché sono concepiti per svolgere la sola funzione di memorizzazione. Molti dispositivi si basano perciò su consolidate strategie per il risparmio energetico. Così ad esempio uno stand-by della rete garantisce da solo un piccolo risparmio in una situazione di funzionamento continuo, dato che il dispositivo, in caso di tempi di inattività prolungati, viene spostato automaticamente nella modalità stand-by. Grazie alla funzione Wake on LAN è possibile riportare in funzione un sistema NAS spento tramite la rete.

Ampliamento

Generalmente in un sistema NAS l’installazione di software aggiuntivi non è possibile. Tuttavia, molti dispositivi offrono oltre alla memorizzazione centrale dei dati anche funzioni aggiuntive come quella per stampare. Alcuni sistemi NAS consentono inoltre un accesso remoto ad Internet e possono essere gestiti come web server, mail server o server FTP.


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