NASy a domácí servery: Průvodce světem síťového úložiště

0

Pokud jste se se síťovými úložišti nikdy nesetkali, neděste se, nejste divní. Donedávna se tato zařízení (často se také setkáte s pojmem NAS – Network Attached Storage) v domácích podmínkách příliš nevyužívaly, jejich doménou byly spíše podniky.

NAS je zařízení, které za pomoci řídící elektroniky zprostředkovává uložená data ostatním zařízením v síti (ať již lokální nebo internetové). Jedná se vlastně o server se specifickým zaměřením na poskytování úložného prostoru (File-server). Síťová úložiště mají mnoho podob, od miniaturních krabiček až po zařízení zabírajících několik pozic v rackové skříni. Vzhledem k tomu, že asi jen málo čtenářů bude mít doma serverovnu, budeme se bavit spíše o menších modelech.

Co musí umět každý NAS?

Podívejme se nyní společně na to, co by každé síťové úložiště mělo zvládat bez škobrtnutí – jedná se o poskytování obsahu pomocí protokolu SMB/CIFS. Ačkoliv vám možná název protokolu nic neříká, vězte, že jej téměř každý už někdy použil.

Za tajemnou zkratkou se totiž neskrývá nic menšího než protokol použitý ke sdílení souborů v operačních systémech Windows. Unixová implementace se nazývá Samba a právě Sambu naleznete ve většině dostupných síťových úložišť pro domácí využití.

Největší výhodou tohoto protokolu je jeho multiplatformnost – s jeho pomocí můžete data poskytovat téměř všem operačním systémům, ať už na jiných počítačích nebo třeba v chytrých mobilních telefonech či dalších síťových úložištích v síti. V dnešní době byste na trhu hledali jen marně zařízení typu NAS, které by protokol SMB nepodporovalo.

Typické rozšiřující funkce

Pokud bychom se smířili pouze s jediným protokolem pro přenos dat, měli by výrobci snadnou práci (a my zákazníci snazší výběr). SMB/CIFS se však hodí zejména pro lokální sítě, pro přístup z internetu je výhodnější (a mnohdy i výrazně rychlejší) protokol FTP.

FTP je co do principu fungování asi nejjednodušší protokol pro přenos dat. Právě díky jeho jednoduchosti se hodí pro přístup přes internet, stačí ve směrovači nastavit dvě pravidla pro přesměrování portů (tzv. Port forwarding) a použití už nic nebrání.

Dalším typicky využívaným protokolem je NFS a AFP. Zatímco první lze použít v jakémkoliv unixovém prostředí, druhý je určen výhradně pro majitele počítačů od společnosti Apple. Jejich použití může pro systém přinést nemalé navýšení výkonu.

Není to absolutním pravidlem, ale naprostá většina síťových úložišť poskytuje svým uživatelům možnost zálohování dat z klientských stanic. Implementace zálohování se však výrazně liší – některá úložiště sází pouze na nasdílenou složku z počítače, jiní výrobci k úložišti přibalují software třetích stran nebo poskytují vlastní řešení.

Modely do rackových skříní pojmou i stovky pevných disků

Zvláštním kočkopsem je protokol iSCSI. Jedná se o protokol vytvořený kombinací původního SCSI a IP protokolu. Princip SCSI je zachován, pouze jsou data zapouzdřena do paketů síťové komunikace. Velkou výhodou iSCSI je možnost připojit iSCSI target (vzdálený disk) jako fyzický disk do počítače. Můžete jej tedy libovolně formátovat, rozdělovat na logické disky. Oproti tomu s nasdílenou složkou nemůžete dělat prakticky nic. S trochou snahy se dá z iSCSI disku i bootovat. iSCSI se nachází na některých nových zařízeních, stále se však nejedná o pravidlo.

Disková pole – RAID

Zatímco u jednodiskových úložišť nemáte na výběr, u těch vícediskových existuje hned několik možností, jak s disky naložit. Buďto je necháte jako samostatné jednotky, případně na nich můžete vytvořit pole RAID. 

Těch existuje mnoho variant, tou základní je pole RAID 0, kdy disky sloučí svou kapacitu a zápis i čtení probíhá střídavě na všechny disky. Takové pole má vysoký výkon, má však obrovskou nevýhodu. V případě poškození jediného disku přijdete o data na všech discích v poli.

U dvoudiskových úložišť se proto dává přednost poli RAID 1. V tomto případě se použijí dva disky, přičemž zápis probíhá na jediný disk, jehož obsah se zrcadlí na disk druhý. Zápis je tak o něco pomalejší, zato při čtení dochází k výraznému navýšení výkonu. Navíc se tak zabraňuje ztrátě dat při poškození jednoho disku. Nevýhodou je poloviční kapacita oproti RAID 0.

Mnohem větší kouzla se dají vytvářet se třemi a více disky v poli. Velice oblíbené je použití RAID 5, kdy se do pole připojí libovolné množství disků (minimálně však tři), zápis probíhá na n-1 disků (kde n je počet disků v poli), kapacita jednoho disku je využita pro ukládání kontrolních dat. Díky tomu dochází k výraznému navýšení rychlosti čtení i zápisu, pole je však stále odolné vůči poškození jednoho disku.

Co musí umět NAS, funkce, RAID

Vlastní hosting, Cloud, multimédia

Vlastní webové stránky a e-mail i bez hostingu

Původní myšlenka síťových úložišť byla jednoduchá – pomocí různých protokolů (vyjmenovaných výše) poskytnout data koncovým uživatelům. Tento koncept byl však před nějakou dobou překonán, respektive mohutně rozšířen. Když se podíváte, z čeho se vlastně NAS skládá, dojde vám, že jej lze využít jako prakticky libovolný server. Z nutné výbavy mu nechybí nic – má vlastní procesor, operační paměť, úložný prostor, síťovou kartu. Od tradičního počítače jej odlišuje pouze absence výstupu na monitor a operační systém (což koneckonců také nemusí být pravda).

Nejeden výrobce tak pomocí různých rozšíření umožňuje další využití. Z úložiště se tak během pár minut může stát webový server, databázový stroj nebo váš osobní poštovní server. Vše za vás přitom zajistí samotné úložiště, vy musíte pouze vlastnit pevnou veřejnou IP adresu a zakoupit doménu (roční poplatky za českou doménu se pohybují okolo 250 korun). Své známé pak můžete ohromit tím, že vlastníte e-mail franta@omacka.cz, ba co víc, tento e-mail provozujete dokonce na vlastním „serveru“. 

Stejného úspěchu dosáhnete i s vlastními webovými stránkami omacka.cz. Stránky si buď můžete vytvořit své vlastní, nebo využít některý z oblíbených redakčních systémů (standardní nabídka bývá Joomla, WordPress či Drupal). Poslední možnou variantou je u některých výrobců předpřipravená stránka zpřístupňující webovou fotogalerii s jednoduchou administrací.

Zní to naprosto neuvěřitelně? Nebojte, má to i své nevýhody. Při takovém použití síťového úložiště se objevuje hned několik možných „úzkých hrdel“. Tyto limity si je nutné uvědomit a podřídit jim také případný výběr úložiště.

Zásadní omezení je ve výkonu samotného úložiště. Při nasazení jednoduchých webových stránek o dvou stranách textu a pěti obrázků tento problém nejspíše nepocítíte (zvlášť tehdy, kdy na ně bude přistupovat třeba deset uživatelů denně). Pokud se však pokusíte na úložišti „rozjet“ fotografický portál pro masy, budete velice zklamáni. Procesory použité v levnějších úložištích na takovou zátěž nejsou stavěné a nebudou stíhat návštěvníkům dodávat data.

Na druhou stranu můžete mít nejvýkonnější model na trhu a stejně se kýženého výkonu nedočkáte. Omezení druhé spočívá v rychlosti připojení k internetu. Zde narazí zejména uživatelé s velmi oblíbeným ADSL připojením (o mobilním internetu ani nemluvě). ADSL je totiž připojení asymetrické, kde sice můžete data stahovat rychlostí 16 Mb/s, opačným směrem však komunikace probíhá i třicetinásobně pomaleji.

V našich krajinách se však pomalu, ale jistě rozrůstá možnost připojení pomocí optických linek, kde je poměr rychlostí stahování a nahrávání buď vyrovnaný, nebo jen mírně ve prospěch stahování. Ve větších městech není problém zakoupit přípojku k internetu s obousměrnou rychlostí 100 Mb/s, cenově toto připojení vychází víceméně stejně.

Zkrátka a jednoduše – zvažujete-li takové nasazení u sebe doma, postupujte s rozvahou. Plánujete-li vytvořit web s vysokou návštěvností, investujte raději do hostingu. Ten mimo jiné zajistí i vysokou dostupnost stránek (většina hostingů garantuje 99% dostupnost). Pokud vám doma vypadne internet, nebudou dostupné ani stránky. 

Často skloňované oblaky

Cloud, jedno z nejčastěji používaných slov marketingových pracovníků. Jednoho dne se objevil a ne a ne zmizet. O co se ale vlastně jedná, jak to funguje a proč to chtít? Na tyto otázky bohužel v marketingových materiálech odpovědi nenaleznete.

Cloud lze chápat jako snahu přesunout zátěž klientského zařízení na jiný stroj (v tomto případě NAS). V praxi to může vypadat tak, že pracujete s dokumentem fyzicky uloženým na úložišti, navíc za pomoci editoru, který na vzdáleném zařízení běží taktéž. Počítač je tak použit pouze jako prostředník pro komunikaci. Veškeré výpočty, vykreslování grafů a další činnosti tak nemusí počítat sám počítač, děje se to kdesi jinde – v cloudu.

Nutno říct, že tato myšlenka rozhodně není nová. Podobný koncept zde byl již v devadesátých letech, kdy veškeré aplikace běžely na serveru, uživatel s nimi pracoval z tzv. tenkého klienta. Pomalými krůčky se k tomuto konceptu celé IT odvětví navrací a síťová úložiště nejsou výjimkou.

Pověstnou první vlaštovkou by mohl být označen projekt eyeOS, operační systém běžící ve webovém prohlížeči. Nainstalovat jej mohou majitelé NASů od společnosti Synology. Zaujal-li vás koncept, můžete se o něm dozvědět více na webu http://eyeos.org.

Hit sezony – multimediální obsah

Před několika lety byly představeny první návrhy digitální domácnosti – chytrá lednička, televize, klimatizace, veškerá elektronika připojená k internetu a lehce spravovatelná z jednoho místa. Tak daleko jsme zatím ještě nedospěli, nicméně mírný pokrok je zřejmý právě u multimédií. Televize se síťovou kartou už dlouho není zbožím pro horních deset tisíc. 

A právě zde můžeme najít další využití síťových úložišť. Pokud televize splňuje certifikaci DLNA (Digital Living Network Alliance), s největší pravděpodobností budete schopni propojit tato dvě zařízení a na televizi spustit například film uložený na NASu.

Tomuto způsobu přenosu dat se říká streamování. Uživatel si prostřednictvím televize vyžádá po síti konkrétní soubor na úložišti, ten jej pomocí datového toku průběžně odesílá do televize, která jej zobrazuje uživateli. Již z principu fungování je jasné, že streamování se hodí výhradně pro multimediální soubory (hudba, foto, video), což se náramně hodí právě pro domácí síťová úložiště (jakožto univerzální zdroje dat).

Pokročilejší možností pak je využít služeb kvalitního multimediálního přehrávače. Ten zajistí pohodlné ovládání, přehrávání v nejvyšší kvalitě a propojení s televizí přes digitální rozhraní. Z NASu si potom bere jen data (filmy, hudbu) a to bud pomocí klasické sítě nebo přes Wi-Fi. 

Síťové úložiště z počítače

Nejednomu počítačovému nadšenci v hlavě vysvitne myšlenka, že si žádné hotové úložiště nekoupí, naopak si vyrobí vlastní, například ze staršího počítače. Myšlenka to rozhodně není nová, velký kus práce za sebou mají zejména členové Open Source komunity. Pokud byste si chtěli vyzkoušet, jak vypadá operační systém pro domácí síťové úložiště na bázi unixu, zadejte do svého prohlížeče adresu http://www.freenas.org.

 

 

Téměř plnohodnotný počítač

Téměř plnohodnotný počítač

V posledních měsících se na trhu začala objevovat úložiště, jejichž operační systém není postaven na unixu, ale na mírně ořezané verzi Windows. Společnost Microsoft po letech nářků ze strany IT techniků totiž uvolnil (za poplatek) Windows Storage Server 2008 R2. Storage verze do té doby bylo možné získat pouze jako hotové řešení s úložišti používanými v datových centrech. Do plnohodnotného počítače tak chybí pouze výstup na monitor, k připojení se místo toho používá speciální konzole.

Další inovací jsou naopak síťová úložiště s grafickým adaptérem a výstupem HDMI. Tato úložiště je možno připojit jak k síti, tak i přímo k televizi či monitoru s HDMI výstupem. Díky tomu se takové úložiště může stát zdrojem zábavy pro váš multimediální obývací pokoj a užijete si i s televizí bez internetového připojení.

Pozor na hardware

Požadavky na hardware se u NASů prakticky neliší od těch počítačových. O výkonu rozhodují tři základní faktory – procesor, operační paměť a (prioritně) možnosti osazení pevných disků. U síťových úložišť se setkáváme hned se třemi možnými platformami. Procesory tak mohou být z rodiny Sparc, ARM či x86. Poslední jmenované bývají použity u výkonnějších modelů, nejčastějším zástupcem se pak stal oblíbený procesor Intel Atom.

Operační paměť má na výkon vliv jen tehdy, když používáte větší množství doplňků nebo se v jeden okamžik snaží k datům přistupovat stovky uživatelů. Velikost paměti je tedy potřeba řešit pouze tehdy, kdy hodláte provozovat NAS jako webový server s MySQL databází nebo pro streamování obsahu. Pokud jej budete mít vyloženě pro sdílení dat v rámci domácnosti, operační paměť by vás brzdit neměla.

A konečně to nejdůležitější – pevné disky. Zde opět vše podléhá způsobu používání. Hodláte si koupit NAS jen za účelem sdílení domácí filmotéky? Nemusíte řešit prakticky nic a kupte klidně libovolné jednodiskové úložiště. V tomto čísle naleznete na straně 20 recenzi Western Digital My Book Live, který splní všechna vaše přání.

Chcete síťové úložiště pro snadné zálohování v lokální síti s přístupem několika málo uživatelů s občasným využitím streamování? Zaměřte se na minimálně dvoudisková úložiště s podporou DLNA. Zástupce této kategorie naleznete také v tomto čísle na straně 20 (Netgear ReadyNAS Duo v2). Výběr v této kategorii je však velmi široký, chybu rozhodně neuděláte, sáhnete-li po dvoudiskových modelech od společnosti Synology nebo QNAP. Diskové pole konfigurujte jako RAID 1. Výkonové srovnání některých modelů jsme vám přinesli v letošním Hardware speciálu, který je nyní na stáncích.

Pokud chcete do útrob NASu přesunout veškerá data a provozovat na něm větší množství služeb, raději nešetřete a investujte do robustnějšího řešení. Čtyřdisková úložiště umožnují provoz na diskových polích s vysokým výkonem a zároveň zajišťují bezpečnost dat při výpadku jednoho (RAID 5) či dvou (RAID 6) disků. I přesto v případě kriticky důležitých dat doporučujeme pravidelně zálohovat na externí zařízení. Záloh zkrátka nikdy není dost. 

Dbejte na spotřebu

Síťová úložiště nejsou zařízení, která byste každý den zapínali a vypínali podle potřeby. Počítá se s jejich nepřetržitým provozem. Právě z tohoto důvodu se výrobci snaží vytěžit maximální výkon z úsporných architektur a po výkonném, ale zároveň energeticky náročném sahají jen velice neradi.

Zatímco jednodiskové úložiště „žere“ méně elektrické energie než úsporná žárovka, spotřeba u výkonného čtyřdiskového modelu s dvoujádrovým procesorem se může vyšplhat klidně ke sto wattům. Výrobci se snaží tento neduh zmírnit tím, že úložiště při nečinnosti po určitém čase nechá uspat pevné disky a přejde do úsporného režimu. Úložišti pak ale minimálně několik vteřin trvá, než bude schopno zpracovat další požadavek. 

Většina výrobců do nastavení zabudovala i možnost nastavení pracovní doby. Úložiště se tak zapíná a vypíná podle potřeby. Při nákupu tedy nezapomeňte zohlednit i tento faktor.

NASy a domácí servery: Průvodce světem síťového úložiště

Ohodnoťte tento článek!