Storage NAS: Saiba mais sobre os Network Attached Storages

O que é um storage NAS?

Storage NAS é um computador ou sistema de armazenamento conectado a uma ou mais redes locais para armazenar, compartilhar, gerenciar e fazer backup de dados. O Network Attached Storage (NAS) também é um servidor de armazenamento baseado em arquivos e dotado de recursos contra a perda de dados.

Protocolos como o SMB/CIFS (Server Message Block/Common Internet File System), AFP (Apple Filing Protocol) e o NFS (Network File System) permitem que qualquer servidor ou computador armazenem e compartilhem arquivos através de uma rede TCP/IP.

Como esses protocolos estão presentes em sistemas operacionais como o Windows, Mac OS e Linux, os equipamentos usados para o armazenamento de dados incorporam esses recursos, e podem rapidamente ser implementados em qualquer infraestrutura de TI.

Um storage NAS é composto de um ou mais processadores, memória, fonte(s) de alimentação e demais componentes de um computador que conhecemos, porém seu sistema de armazenamento de informações é mais robusto e confiável, quase sempre composto de vários discos rígidos e/ou módulos de memória.

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A maioria desses servidores de armazenamento são equipados com dois ou mais hard disks e frequentemente permitem que os mesmos sejam associados através da implementação de arranjos conhecidos como RAID (do inglês “redundant array of inexpensive disks”), proporcionado assim mais performance, segurança e redundância do que sistemas equipados com apenas um disco.

Esses arranjos de discos são essencialmente úteis para aplicações que não podem ter perda de dados. Um arranjo de disco RAID permite, entre outras coisas, a gravação da mesma informação em diferentes discos rígidos, ao mesmo tempo e sem a interferência do usuário.

Esse tipo de gravação é conhecida como espelhamento ou mirroring, e é utilizada como mecanismo de segurança contra eventuais falhas num dos discos.

Além desse sistema, também é possível montar arranjos mais sofisticados, que possibilitam gravação e leitura de dados em alta velocidade e que utilizam dezenas de hard disks.

A importância dos arranjos RAID

Arranjo RAID é a tecnologia que permite combinar vários discos físicos em um único conjunto lógico de armazenamento.

Dependendo do nível escolhido, esse arranjo pode priorizar a capacidade de armazenamento, o desempenho, acrescentar mais tolerância a falhas ou equilibrar todos esses fatores em um único volume de armazenamento.

A maior dúvida sobre esse assunto talvez ainda esteja na diferença entre a capacidade bruta e capacidade útil de um arranjo de disco. Um NAS com quatro discos de 10TB por exemplo, não necessariamente entregará 40TB disponíveis para uso.

Ao optar por um um arranjo RAID 5, a capacidade total de um dos discos será usada para paridade. Já em RAID 6 a reserva será ainda maior, pois o conjunto suporta a falha de dois discos.

No RAID 10, o sacrifício será ainda maior: metade da capacidade total de armazenamento disponível será destinada ao espelhamento dos dados.

Assim, qualquer usuário ao dimensionar o espaço de armazenamento útil deve considerar não apenas o volume atual de dados, mas também o espaço necessário para a movimentação dos dados, a previsão de crescimento, o tempo de retenção dos backups e o espaço livre de cada tecnologia para a operação saudável do sistema.

O desempenho em cada tipo de RAID

Arranjos que combinam espelhamento e distribuição de dados entre discos como o RAID 10 geralmente oferecem melhor desempenho em leitura e gravação em determinadas aplicações, mas sacrificam mais espaço de armazenamento.

Já matrizes de armazenamento que usam a paridade oferecem melhor aproveitamento de capacidade, mas exigem mais processamento do sistema ao gravar dados.

Por isso, em aplicações com muitas operações simultâneas de leitura e gravação como bancos de dados, edição de vídeo e CFTV, a escolha correta de um arranjo RAID deve levar em conta o processador, memória, cache SSD e o tipo de disco do equipamento envolvido.

Do ponto de vista da segurança, um arranjo de disco ajuda a manter o NAS funcionando mesmo quando um disco falha, mas não deve ser confundido com backup.

O problema é que muitos usuários esquecem que um arranjo RAID não protege os arquivos contra exclusões acidentais, ransomware, corrupção de arquivos, erro humano, falhas lógicas ou mesmo desastres naturais.

Por isso, todo projeto que envolve um servidor NAS deve combinar a proteção do RAID com uma política de backup.

O ideal é manter cópias em outro destino, testar a restauração periodicamente e, quando possível, utilizar backups offline externos, fazer cópias imutáveis ou ter redundância de dados na nuvem.

A verdade é que um arranjo de disco aumenta a disponibilidade do equipamento, mas ter um backup sempre atualizado ajuda na recuperação dos dados quando o problema é maior que uma simples falha física de disco.

A importância dos HDDs e SSDs

A escolha dos discos é um dos pontos mais importantes em um projeto de armazenamento, pois influencia diretamente o custo da solução, a disponibilidade dos equipamentos, a facilidade de manutenção e a expansão futura do ambiente.

Para evitar a concorrência, alguns fabricantes como a Synology não permitem a instalação de discos (HDDs/SSDs) de mercado em seus equipamentos, encarecendo assim seus produtos e dificultando a manutenção em caso de falhas. 

Esse modelo de negócio pode trazer vantagens em padronização, integração com o sistema operacional e validação prévia de desempenho, especialmente em ambientes que exigem maior controle operacional.

Por outro lado, fabricantes como a Qnap oferecem maior flexibilidade para o uso de discos de mercado, desde que sejam respeitadas as recomendações de compatibilidade, aplicação e classe de uso fornecidas em seu website.

Essa flexibilidade permite montar soluções com HDDs ou SSDs de diferentes marcas, capacidades e modelos, usando discos de classe NAS ou enterprise, conforme a necessidade de capacidade, desempenho, orçamento e disponibilidade no momento da compra.

O uso de discos não proprietários é uma vantagem muito importante para empresas que precisam reduzir o custo por terabyte ou substituir unidades defeituosas com rapidez, pois evitam a dependência de um único fabricante. Porém, essa liberdade não elimina a necessidade de escolher discos adequados para cada aplicação e ambiente de uso.

Em projetos profissionais, o ideal é evitar discos domésticos ou modelos sem perfil para funcionamento 24 horas por dia. A melhor escolha costuma estar no equilíbrio entre compatibilidade, confiabilidade, preço, prazo de entrega e suporte técnico, sempre considerando o modelo do equipamento, o tipo de aplicação e o nível de criticidade dos dados armazenados.

Vantagens do storage NAS

Alguns fabricantes de storages NAS como a Qnap oferecem recursos sofisticados para a proteção de dados, como manter discos reservas (hot-spare) instalados no próprio equipamento, softwares para a replicação das informações armazenadas para diferentes localidades e sistemas de backup em tempo real ou de forma agendada.

Por tratar-se de equipamentos destinados à redes locais de qualquer tamanho, os NAS evoluíram e deixaram de ser equipamentos complexos, de grande capacidade e alto custo, estando cada vez mais presentes em nossas residências ou pequenas e médias empresas.

Como principal característica, os storages NAS são servidores de armazenamento conectados a uma rede local ou internet via um cabo de rede através de roteadores, switches ou hubs.

A flexibilidade ao acesso e a possibilidade de compartilhamento das informações armazenadas por diversos PCs, notebooks, tablets, celulares e outros dispositivos tornam os novos network attached storages em sistemas multi-plataforma, de fácil utilização e muito úteis para diversas aplicações.

Além disso, a possibilidade de implementar um servidor de arquivos ou disponibilizar os dados armazenados via internet (através da criação de uma nuvem privativa de dados), transformaram o NAS numa importante ferramenta para administração de nossas vidas digitais.

Ferramentas adicionais como controles para acesso restrito aos dados, backup centralizado, compartilhamento e integração de informações entre PCs, tablets e smartphones, replicação de informações e sistemas de virtualização colocam os network attached storages como produtos cada vez mais necessários a usuários e empresas de qualquer porte.

Outro benefício do NAS em relação a outras formas de armazenamento como o DAS (Direct attached Storage) e SAN (Storage Area Network) é que seu nível de utilização e aproveitamento do espaço livre é maior, uma vez que toda a rede local pode compartilhar, gravar e acessar as informações de um mesmo local, sem a necessidade de gerenciamento de um computador ou servidor dedicado.

Network Attached Storage, armazenamento em rede sempre disponível

Uma ou mais conexões LAN

Alguns Network attached storages oferecem funções para otimizar a utilização das conexões com as redes locais (LAN), ofertando portas de comunicação de 2,5, 5, 10 ou mesmo 25G no padrão Ethernet ou Fiber Channel.  

Geralmente dedicados ao uso residencial ou em pequenos escritórios, alguns personal storages systems ou "Home NAS" como os Synology e storages NAS WD possuem apenas uma conexão para rede gigabit e são destinados ao uso em redes locais, com pouco tráfego e usuários.

Ao visualizar equipamentos de classes superiores, é comum encontrarmos NAS com sistema de armazenamento híbrido equipados com duas, quatro ou mais portas LAN 10GbE e que podem trabalhar em conjunto via agregação de link, configuradas como redundantes, complementares ou multi-Ip.

A disponibilização desses recursos varia de acordo com o equipamento, porém é relativamente comum encontrarmos essas características em quase todos storages NAS com duas ou mais portas de rede disponíveis.

Outra informação relevante é que a velocidade de cada porta de rede também varia de acordo com o modelo do network attached storage, sendo que as mais comuns são as portas LAN de um gigabit, porém modelos como storages all flash com portas ethernet de alta performance com conexões 10GbE ou 40GbE já estão disponíveis no mercado brasileiro.

Com múltiplas possibilidades de configuração envolvendo velocidade e redundância na comunicação de dados, as portas LAN dos storages NAS buscam reduzir a possibilidade de falhas no sistema, além de proporcionar segurança e performance.

Recursos adicionais avançados como o suporte de DDNS, IPv6, múltipla LAN e Wireless LAN facilitam a operação para os administradores de TI e normalmente são preocupações para equipamentos e usuários mais avançados.

Storage NAS, a melhor forma de gerenciar dados

Os storage NAS são muito mais do que simplesmente centros de armazenamento de dados. Após a popularização do conceito "cloud computing", os desejos de criar e compartilhar informações em ambientes colaborativos, acessar e dar acesso aos dados pessoais via internet estão cada vez mais presentes na vida das pessoas. Nessa hora os network storages têm seu lugar garantido.

Além disso, aplicações essenciais de uso empresarial como backup de dados centralizado estão cada vez mais presentes dentro das residências, onde tablets, celulares e computadores pessoais tem gerado diariamente uma quantidade gigantesca de informações.

A facilidade na publicação de conteúdo pela internet através da criação de sites, blogs e páginas em redes sociais transformaram conceitos como servidor WEB e download em parte de nosso cotidiano, onde mais e mais informações são produzidas e armazenadas.

Compatível com banco de dados, aplicativos móveis e sistemas de nuvem

Com a proliferação de novos sistemas operacionais para computadores pessoais, tablets e smartphones, as dificuldades de integração desses conteúdos gerados nesses dispositivos é o grande desafio a ser superado.

Os storages NAS de última geração tem disponibilizado cada vez mais softwares para que essa integração seja feita de forma simples e imperceptível para todo tipo de usuário.

Basta uma pequena rede local ou conexão wi-fi para que conteúdos possam ser armazenados, acessados e compartilhados da unidade de armazenamento para todos esses dispositivos.

Fotos feitas pelo celular podem ser imediatamente armazenadas e sincronizadas num personal NAS, em tempo real e sem a interferência do usuário.

Processos automáticos como gravações de imagens sistemas de segurança podem facilmente ser armazenados em grandes network attached storages e acessados via celular, ao vivo ou em imagens já gravadas.

Os storages residenciais também permitem fazer download ou upload de fotos, músicas, vídeos e arquivos diretamente para o seu dispositivo móvel, de forma organizada e segura.

Além disso, esses equipamentos possuem integração fácil com grandes provedores de nuvem como Azure e Amazon, possibilitando a replicação dos dados em mais que um ambiente.

Aplicações comuns

Principais características de um Storage NAS

• Sistemas voltados para armazenamento e processamento de dados através de uma rede local;
  
• Normalmente equipados com 2 ou mais discos rígidos, proporcionam segurança e velocidade no gerenciamento, compartilhamento e acesso de informações;
• Suportam aplicações de backup de dados centralizadas em apenas um lugar, através de agendamento programado ou em tempo real;
• Suportam aplicações com servidores Web, FTP, de e-mail, e outros;
• Podem disponibilizar as informações armazenadas pela internet, através da criação de uma nuvem pessoal;
• Podem executar tarefas de diversos equipamentos através da utilização de ambientes de virtualização;
• Possuem recursos de media center, ou seja, podem compartilhar conteúdos como vídeos, músicas e fotos diretamente com a TV e sistemas de home theater;
• Possui sistema operacional próprio, desenvolvido para o processamento profissional de informações;
• Pode ser configurado para trabalhar com arranjos de discos, replicação de dados e backup de alta performance;
• Possui sistemas de verificação contra falhas, verificação de uso de discos rígidos e envio de alertas por e-mail;
• Integração com banco de dados profissionais e com serviço de diretórios como AD/LDAP;
• Possui processamento local, priorizando liberar servidores e estações de trabalhos de tarefas que consomem muito processamento.

Um servidor de rede robusto e a prova de falhas

Utilizados principalmente para armazenar e prover informações, os servidores NAS estão cada vez mais profissionais e recheados de recursos para facilitar nossas vidas digitais.

Com hardware redundante, sistemas a prova de falhas e preços cada mais competitivos, os network attached storages incorporam soluções úteis como controladoras e discos reservas, fontes de alimentação e portas de rede redundantes, além de sistemas de energia autônomos incorporados ao próprio equipamento.

O storage NAS é projetado para armazenar e compartilhar arquivos com alta performance utilizando vários protocolos de rede, como SMB/CIFS, AFP e NFS, além de permitir serviços para acesso direto como o de alvo iSCSI, que endereça o storage como se fosse um disco conectado diretamente ao computador.

Esses equipamentos permitem ainda compartilhamento entre diferentes sistemas operacionais, sem preocupações com incompatibilidades de software e de forma transparente para quem usa.

Uma solução para backup e recuperação de dados

Backup e recuperação de dados já não são mais prioridade de grandes empresas. Atualmente uma enorme quantidade de dados é gerada diariamente e armazenada em Datacenters, Provedores, computadores pessoais, tablets, telefones e outros dispositivos.

A perda de informações é uma preocupação cada vez mais presente, onde a dependência de sistemas de informação funcionando é vital.

Os network attached storages são excelentes sistemas de backup, pois podem centralizar informações de diversos computadores e dispositivos em único local. Hoje, o mercado entrega diversos sistemas de armazenamento NAS, com soluções de backup customizadas de acordo com cada necessidade.

Bancos, indústrias, empresas multinacionais e padarias precisam de algum “plano B” no caso de falha em seus respectivos sistemas de informação.

Backup de dados, replicação e sincronização de conteúdo em localidades diferentes são apenas alguns recursos oferecidos pela tecnologia embarcada dos storages, sempre tendo em vista a segurança das informações armazenadas.

A combinação de um hardware à prova de falhas e softwares para manter cópias reservas dos dados armazenados em caso de desastre estão presentes em nosso dia-a-dia dentro de bancos, hospitais e empresas de telefonia.

Os Storages NAS são uma excelente opção para central de backup, entregando capacidade, segurança e performance de acordo com a exigência de cada aplicação e o tamanho do budget para investimento.

Solução para virtualização

A administração de recursos dentro das empresas tem sido cada vez mais racional, buscando sempre maior otimização no uso dos equipamentos para maior produtividade e consequente redução de custos.

O investimento já feito em computadores e servidores começaram a ser otimizados e ganharam novo fôlego a partir do momento que administradores de TI enxergaram que grande parte dos equipamentos instalados dispunham de tempo ocioso.

Com isso, surgiram softwares que criavam máquinas e servidores virtuais dentro de um mesmo equipamento, geralmente dotado de recursos para alta disponibilidade.

A ideia é simples: supondo que o servidor de e-mails de uma empresa tenha 50% do tempo ocioso e que o servidor web também tenha muito tempo livre, ao instalar um software de virtualização um único servidor pode desempenhar os dois papéis.

Esse processo multiplicado por mil ou milhares de servidores virtualizados dentro de um único datacenter economiza milhões de reais mensalmente.

Energia elétrica, licenças de softwares, equipamentos, profissionais e área física utilizada são apenas alguns benefícios que a virtualização de servidores e computadores proporcionam a empresas de todos os tamanhos.

Os storages NAS também fornecem soluções para serem implementados em ambientes virtualizados dentro de empresas de diversos portes.

Centralizando o armazenamento de diversos servidores num único hardware é possível gerenciar e manter online diversos ambientes simultaneamente, reduzindo assim diversos pontos de falha e facilitando a vida dos administradores de TI.

Alguns network attached storages como os da Qnap são certificados para virtualização e totalmente compatíveis com os sistemas VMware, Citrix, e Microsoft Hyper-V.

Um servidor de arquivos com acesso controlado

Informações importantes devem estar sempre protegidas. Como o NAS é projetado para fornecer acesso diário de dados para muitos usuários, manter essas informações protegidas é crucial.

Servidores NAS robustos compartilham com essa preocupação e possuem recursos de hardware e software para evitar que ameaças virtuais possam causar grandes danos através de acessos não autorizados.

Controle de acesso por IP, senhas, estabelecimento de privilégios aos usuários e antivírus são apenas algumas ferramentas que foram incorporadas para evitar acessos não autorizados.

Os storages NAS possuem ainda outras funções para preservar a segurança das informações, como possibilidade de criptografia dos dados, listas para cadastramento de usuários, VPNs, bloqueios de IP não autorizados são outros recursos disponíveis para prevenir atividades de usuários suspeitos.

Afinal: Qual é o melhor storage NAS?

Não existe uma resposta definitiva para essa pergunta. A escolha de um storage NAS deve considerar a necessidade real de cada situação: O volume de dados envolvido, as aplicações exigidas, o número de usuários que acessarão o sistema, o nível de desempenho esperado e a importância dos dados armazenados.

Modelos com gabinetes desktop atendem bem escritórios e pequenas empresas, enquanto equipamentos rackmount são mais indicados para ambientes corporativos, racks técnicos e projetos que exigem maior capacidade, organização e expansão.

Também vale lembrar que é importante avaliar processador, memória, quantidade de baias, portas de rede, suporte aos SSD, recursos de backup, snapshots, criptografia, permissões de acesso, a integração com sistemas de diretórios existentes e a possibilidade de expansão futura de cada equipamento.

Na hora de escolher discos, lembre-se que HDDs são indicados para grande capacidade de armazenamento e oferecem melhor custo por terabyte, enquanto os SSDs atendem aplicações que exigem pouca latência e alto desempenho como a virtualização, bancos de dados e a edição de vídeo.

Por fim, a redundância deve fazer parte do projeto. Arranjos RAID, fontes redundantes, discos hot-swap, entroncamento de portas, snapshots e replicação ajudam a aumentar a disponibilidade, mas não substituem uma política de backup com cópias externas, testes de restauração e retenção adequada.

Marcas como Qnap, Synology e Asustor oferecem soluções para diferentes perfis, mas ter vale lembrar que além do preço da solução, flexibilidade de configuração e recusos de hardware e software, contar com uma empresa que ofereça os serviços associados ao sistema é o ponto mais importante.

Precisa de ajuda? Fale conosco e tire suas dúvidas. Afinal, perder dados não é uma opção.