什么是 NAS? 为什么要用 NAS?有什么好玩的功能?

什么是NAS

简单的说就是连接在网络上,让大家可以透过网络(内网,外网)来进行储存和读取资料的设备。
通俗点说,就是有一台很小很小的台式主机,里面只装了很多颗的磁盘,这台电脑很省电,又不会发热,只要有网络,就可以连到这台小电脑里面,把自己的资料储存进去,把需要的资料拿出来使用,而且你需要多少储存容量只要你买硬盘加上去就行了。其实就是一台家用PC主机。

专业的解释:

网络附加存储(Network Attached Storage,NAS),是一种专门的数据存储技术的名称,它可以直接连接在电脑网络上面,对异质网络用户提供了集中式数据访问服务。

上图
NAS 图

它以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储,而效率却远远高于后者。

NAS被定义为一种特殊的专用数据存储服务器,包括存储器件(例如磁盘阵列、CD/DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质)和内嵌系统软件,可提供跨平台文件共享功能。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点,无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据,在这种配置中,NAS集中管理和处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来,有效降低总拥有成本,保护用户投资。

NAS本身能够支持多种协议(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等),而且能够支持各种操作系统。通过任何一台工作站,采用IE或Netscape浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理。

NAS 的历史

NAS一开始是在1983年Novell公司的NetWare操作系统里面的文件分享功能和NCP通讯协议里面所引进来的观念;而在UNIX界,1984年时昇阳发表了NFS,让网络服务器之间能够利用网络程序彼此能够分享存储空间。3Com的3Server和3+Share软件是当时第一个为了开放系统服务器而特别设计的服务器(其中包括了专属软硬件及多台磁盘驱动器),该公司也从1985年到1990年代初期一直领导时代的潮流,3Com和微软在这个新市场上还合作开发了LAN Manager软件及其通讯协议。受到Novell的文件服务器的启发,IBM、昇阳、以及其他相当多的公司都开始研发专属的服务器;3server应该是第一家专门为桌面型操作系统开发专属NAS的公司[来源请求],而Auspex Systems则是第一家为UNIX市场开发专属NFS服务器的公司。在1990年代早期,Auspex公司的一些员工独立出来开了另一家叫Network Appliance的公司,同时支持了Windows和UNIX系统,打开了专属NAS的市场。

目前NAS可大略分为“专注存储型”(Storage NAS)以及“集成平台型”(Platform NAS)两种,后者即为具备自身操作系统。就平台式NAS而言,现今全球著名品牌为华芸科技(ASUSTOR)、普安科技(Infortrend)、诠力科技(ITE2)、威联通科技 (QNAP)、与群晖科技(Synology)、宏普科技(又称色卡司)(Thecus)等。

和SAN的区别

SAN即存储区域网络(Storage Area Network)。

  • SAN是一种网络,NAS产品是一个专有文件服务器或一个只读文件访问设备。
  • SAN是在服务器和存储器之间用作I/O路径的专用网络。
  • SAN包括面向块(iSCSI)和面向文件(NAS)的存储产品。
  • NAS产品能通过SAN连接到存储设备

存储优缺点

优点:

  • NAS产品是真正即插即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台,用户通过网络支持协议可进入相同的文档,因而NAS设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内。

  • NAS设备的物理位置同样是灵活的。它们可放置在工作组内,靠近数据中心的应用服务器,或者也可放在其他地点,通过物理链路与网络连接起来。无需应用服务器的干预,NAS设备允许用户在网络上存取数据,这样既可减小CPU的开销,也能显著改善网络的性能。

局限:

  • NAS没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题,即备份过程中的带宽消耗。与将备份数据流从LAN中转移出去的存储区域网(SAN)不同,NAS仍使用网络进行备份和恢复。NAS 的一个缺点是它将存储事务由并行SCSI连接转移到了网络上。这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外,还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。

  • 由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;

  • 存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。

为什么要用 NAS?

  • 国内云储存不安全,辛苦收集的大片突然就成了一张和谐的图片。国外云储存又因为种种原因经常抽个风,所以还是搞 NAS,整私有云靠谱点

  • Windows 以及 Mac 备份。有了 NAS 后 Time Machine 就能用上了,再也不用担心误删文件了

  • 手机备份。之前 iCloud 经常性抽风,现在直接将手机里的相册备份到 NAS 里,也省去了买 iCloud 容量的一笔钱

  • 可以使用迅雷远程下载,将闲置的时间用来下载,免费的离线下载

  • 作为家庭媒体数据中心,这样电视盒子,WiFi 音箱就能直接读取 NAS 里面下载的电影和歌曲,当然也可以完美使用电视串流功能

  • 身为程序员,可以创建自己的 git 或者 svn 版本控制库

  • 搭建邮件服务器、个人博客、web 网站等等

再来一个看完绝对想买的链接:

http://www.iplaysoft.com/synology-ds412-nas.html

https://www.zhihu.com/question/31480960

维基百科:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B6%B2%E8%B7%AF%E9%99%84%E5%8A%A0%E5%84%B2%E5%AD%98

百度百科:
http://baike.baidu.com/subview/56335/7913803.htm

<think>好的,我现在需要回答用户关于NAS网络附加存储的定义和工作原理的问题。用户已经提供了几个站内引用,我需要仔细参考这些内容,并结合之前对话中的存储扩容方案来给出准确的回答。 首先,用户的问题很明确:什么是NAS,它的定义和工作原理是什么?根据引用内容,NAS的全称是Network Attached Storage,即网络附加存储。引用[1]提到,NAS是用于数据存储和共享的专用设备,通过网络连接提供存储解决方案。我需要确认这一定义是否与其他引用一致。引用[3]也指出NAS是文件级存储,支持异构设备访问非结构化数据,比如视频、文档等。 接下来,关于工作原理,引用[4]提到两种实现方式:统一NAS和网关NAS。统一NAS将所有部件集成在一个机箱中,而网关NAS则使用独立的NAS引擎连接存储阵列。这可能涉及到NAS如何与网络中的设备通信,比如通过IP网络和文件共享协议(如NFS、SMB)。此外,引用[2]提到NAS具备数据备份、文件共享、远程访问等功能,这些都属于其工作原理的一部分。 需要区分NAS与其他存储方式的不同,比如直接附加存储(DAS)和存储区域网络(SAN)。根据引用[5],NAS通过创建小型网络,允许授权设备访问,而DAS是直接连接到计算机的,这帮助用户理解NAS的核心优势在于网络共享。 用户之前的对话涉及存储扩容和成本优化,可能需要将NAS的应用场景与之前的方案结合。例如,用户之前使用SATA SSD和HDD组合,而NAS可以作为集中存储解决方案,扩展存储容量并提供远程访问,这可能与用户提到的希捷酷鹰HDD(适合NAS)相关。 需要注意引用中的技术术语,如文件级存储、块级存储的区别,NAS属于文件级,而SAN是块级。这可能需要在解释工作原理时提到,确保用户清楚NAS的适用场景。同时,NAS的协议如NFS和SMB也需要简要说明,以展示其跨平台兼容性。 还需要涵盖NAS的优势,如低成本、易扩展、容错能力等,如引用[3]提到的。此外,NAS功能如数据备份、远程访问、多媒体流媒体服务(如Plex)也是用户可能关心的点。 要确保回答结构清晰,先定义NAS,再讲工作原理,接着功能和优势,可能最后提及应用场景或与用户之前方案的结合。需要避免过于技术化的术语,保持解释通俗易懂。同时,引用相关文献时正确标注,如[^1][^2][^3]等。 检查是否有遗漏点,比如NAS的组成(专用设备、多硬盘、网络接口),以及如何配置(通过浏览器管理界面)。可能还需要对比DAS和SAN,突出NAS的独特之处。最后,确保回答符合用户需求,即明确了解NAS是什么以及它是如何工作的,可能用户后续会考虑是否采用NAS作为存储扩容的一部分。</think>### NAS网络附加存储的定义与工作原理解析 --- #### **一、核心定义** **NAS(Network Attached Storage)** 是一种通过**网络提供文件级存储服务**的专用设备,其核心特点是将存储资源从服务器中解耦,允许**多设备跨平台共享数据**。与直接连接计算机的硬盘(DAS)不同,NAS独立部署于局域网(LAN)中,用户通过IP地址即可访问存储内容,实现类似“私有云”的功能[^1][^3][^5]。 --- #### **二、核心组件与架构** 1. **硬件构成**: - **存储单元**:多块硬盘(通常支持RAID冗余配置) - **处理器与内存**:处理文件请求并管理存储资源 - **网络接口**:千兆/万兆以太网接口(如RJ45) - **操作系统**:专用轻量级系统(如Synology DSM、QNAP QTS) 2. **典型架构**: - **统一NAS**:存储硬件与管理系统集成于单一设备(如群晖DS220+)[^4] - **网关NAS**:独立NAS引擎连接外部存储阵列(适合企业级扩展)[^4] --- #### **三、工作原理详解** 1. **文件级存储协议**: - 使用**NFS(Linux/Unix)**、**SMB/CIFS(Windows)**等协议,将存储空间映射为网络驱动器。 - 示例:Windows用户通过`\\192.168.1.100\shared_folder`直接访问NAS文件[^3][^4]。 2. **数据处理流程**: ```mermaid graph LR A[客户端] -->|HTTP/FTP请求| B(NAS网络接口) B --> C[NAS操作系统] C --> D{权限验证} D -->|通过| E[RAID存储池] E --> F[返回文件数据] ``` 3. **关键技术特性**: - **跨平台兼容**:同时支持Windows、macOS、Linux设备访问 - **热插拔设计**:支持硬盘在线更换(RAID 1/5/10)[^2] - **数据冗余**:通过RAID技术防止单盘故障导致数据丢失[^3] --- #### **四、核心功能与优势** | **功能** | **技术实现** | **用户价值** | |-----------------|-----------------------------------------|--------------------------------| | **文件共享** | SMB/NFS协议支持 | 多设备协同编辑文档/设计图 | | **远程访问** | DDNS动态域名解析 + SSL加密 | 外网安全访问家庭影音库[^5] | | **自动备份** | Rsync/Time Machine集成 | 防止电脑/手机数据丢失 | | **多媒体中心** | Plex/Emby媒体服务器部署 | 4K视频串流到智能电视[^2] | | **虚拟化支持** | Docker/虚拟机托管 | 搭建私有Git服务器或智能家居中枢 | **成本优势对比**: - **传统服务器存储**:需单独配置服务器 + 存储阵列(¥10,000+) - **NAS方案**:4盘位设备(如群晖DS923+ ¥4,500) + 4×4TB HDD(¥600×4) = **总成本¥6,900** --- #### **五、典型应用场景** 1. **家庭用户**: - 集中存储照片/视频,通过手机App实时备份(如Synology Moments) - 搭建私有Netflix:4K电影库 + 自动字幕匹配 2. **小微企业**: - 替代文件服务器:权限分级(财务部/设计部独立目录) - 本地化Git仓库:代码版本管理 + 自动备份到云端 3. **创意工作者**: - 10GbE万兆NAS:支持4K视频剪辑直接读取NAS素材(需配置SSD缓存)[^3] - 实时协作:Adobe Premiere团队项目文件共享 --- #### **六、与DAS/SAN的对比** | **存储类型** | **连接方式** | **访问层级** | **典型延迟** | **适用场景** | |-------------|--------------------|-------------|-------------|---------------------| | **DAS** | 直连USB/SATA | 块级存储 | 0.1ms | 单机高速存储(如外置SSD) | | **SAN** | 光纤通道/iSCSI | 块级存储 | 0.5ms | 企业数据库/虚拟机集群 | | **NAS** | 以太网(TCP/IP) | 文件级存储 | 2-5ms | 多设备共享/媒体中心 | *注:NAS的延迟主要来自网络协议封装,但可通过10GbE网卡优化至1ms以内[^3]* --- ### **总结建议** 1. **入门选择**:双盘位NAS(如威联通TS-264C) + 2×4TB CMR HDD(约¥3,000) 2. **关键配置**: - 启用SMB 3.0协议提升Windows访问速度 - 配置SSD缓存加速小文件读写(推荐256GB NVMe) 3. **避坑指南**: - 避免使用SMR硬盘组建RAID(易导致重建失败) - 公网访问务必启用双因素认证(2FA) --- ### **相关问题** 1. 如何为NAS配置安全的远程访问方案? 2. RAID 5与RAID 10在NAS中的性能差异有多大? 3. 哪些NAS型号支持硬件视频转码? [^1]: 网络附加存储技术白皮书(SNIA) [^2]: Synology DSM功能特性文档 [^3]: 希捷NAS专用硬盘技术规格 [^4]: 存储网络工业协会(SNIA)架构指南 [^5]: Plex媒体服务器官方部署手册
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