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网络附接存储

專門的資料儲存技術
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网络附接存储（英语：Network Attached Storage，缩写：NAS）[1]是一种文件级（与块级存储相对）的电脑数据存储伺服器，它连接到电脑网络，并提供对异构网络用户的数据访问。它专门用于通过其硬件、软件或配置来提供文件服务。它通常作为专门制造的专用电脑装置制造。 NAS系统是包含一个或多个通常排列成逻辑存储器、冗余存储器或RAID存储驱动器的网络装置。NAS消除了从网络上的其他伺服器提供文件服务的负担，它们通常使用网络文件共享协议（如NFS、SMB或AFP）提供对文件的访问。作为一种在多台电脑之间共享文件的便捷方法，NAS装置从1990年代中期开始开始流行起来。与同样提供文件服务的通用伺服器相比，专用网络附加存储的潜在优势包括更快的数据访问、更简单的管理和简单的配置。 [2]

一台5盘的NAS伺服器

名称中带有“NAS”的硬盘驱动器在功能上与其他驱动器相似，但可能在固件、振动耐受性或功耗上有不同之处，以使其更适合在RAID阵列中使用，这些阵列通常用于NAS的实现当中。 [3]例如，某些NAS版本的驱动器支持命令扩展以允许禁用扩展错误恢复。在非RAID应用中，磁盘驱动器竭尽全力成功读取有问题的存储块可能很重要，即使这一过程需要花费几秒钟。在适当配置的RAID阵列中，可以通过跨RAID集编码的冗余校验完全恢复单个驱动器上的单个坏块。如果驱动器花费几秒钟执行大量重试，则可能会导致RAID控制器将驱动器标记为“掉盘”，而如果它只是迅速回复数据块有校验和错误，则RAID控制器将使用另一个驱动器上的冗余数据纠正错误并继续工作。这样的“NAS”SATA硬盘驱动器可以用作个人电脑的映射网络驱动器，因为它只支持附加选项，无需任何问题或调整，并且质量标准要高于普通消费者级的驱动器（特别是有更高的平均故障间隔和更高的价格的）。

描述

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SAN（存储局域网）和NAS
 
Netgear NAS

NAS系统和传统的文件存储服务或直接存储装置（DAS）不同的地方，在于NAS装置上面的操作系统和软件只提供了资料存储、资料存取、以及相关的管理功能，并得以使得装置连上网络才进行远程存取；此外，NAS装置也提供了不只一种文件传输协议。NAS系统通常有一个以上的硬盘，而且和传统的文件伺服器一样，通常会把它们组成RAID来提供服务，让资料更不会丢失；有了NAS以后，网络上的其他伺服器就可以不必再兼任文件伺服器的功能。NAS的型式很多样化，可以是一个大量生产的嵌入式装置，也可以在一般的电脑上执行NAS的软件。

NAS用的是以文件为单位的通讯协议，例如像是NFS（在UNIX系统上很常见）或是SMB（常用于Windows系统）。人们都很清楚它们的运作模式，相对之下，存储区域网络（SAN）用的则是以区块为单位的通讯协议、通常是透过SCSI再转为光纤通道或是iSCSI。还有其他各种不同的SAN通讯协议，像是ATA over Ethernet和HyperSCSI等。

历史

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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，让网络伺服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伺服器而特别设计的伺服器（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的文件伺服器的启发，IBM、昇阳、以及其他相当多的公司都开始研发专属的伺服器；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伺服器的公司。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，开启了专属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，并且内部要使用更强的CPU来应付更大量的服务与应用。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）、群晖科技（Synology）与广盛科技（QSAN）。

优点

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NAS从两方面改善了数据的可用性：

  1. 即使相应的应用伺服器不再工作了，仍然可以读出数据。NAS让资料的使用率提升，主要的原因在于资料无需依附在网络伺服器上，用户不会因为伺服器当机、常态维修或是关闭而无法使用资料，因为用户可以直连NAS上的系统。
  2. NAS这样的简易伺服器可以长时间不维护运作，本身不会崩溃，因为它避免了引起伺服器崩溃的首要原因，即过于复杂的应用软件引起的问题。

NAS产品具有的优点包括：

  1. NAS产品是真正即插即用产品。NAS装置一般支持多电脑平台，用户通过网络支持协议可进入相同的文档，因而NAS装置无需改造即可用于混合UNIX／Windows NT局域网内。成熟的NAS产品，也让资料管理变得轻松及简单，让原本需要在伺服器上进行的繁复设置程序，简化成几个步骤就可完成，大大的节省设置时间。
  2. NAS装置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伺服器，或者也可放在其他地点，通过物理链路与网络连接起来，进行异地的安全备份。无需应用伺服器的干预，NAS装置允许用户在网络上直接存储数据，这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。

著名产品

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著名的开放原始码NAS系统例如TrueNAS（原名为FreeNAS，在第12版后改名）、Openfiler等。TrueNAS基于FreeBSD系统[4]，Openfiler基于Linux[5]。

NAS装置

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现在的NAS因为内部安装的电脑获得升级，很多不单只应付网络存储的功能，透过升级改进系统之后，可以根据需求自行增加应用，改建为网站伺服器、自建播放平台、监视系统主机等，使其具备有多样化的服务能力。

参考文献

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  1. ^ network attached storage. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会.  （简体中文）
  2. ^ Levine, Ron. NAS Advantages: A VARs View. www.infostor.com. April 1, 1998 [2019-02-26]. （原始内容存档于2017-04-21）. 
  3. ^ seagate.com (PDF). [2021-10-23]. （原始内容 (PDF)存档于2022-06-08）. 
  4. ^ http://www.freenas.org/ （页面存档备份，存于互联网档案馆） FreeNAS™ is a free, open source, Network-Attached Storage operating system based on FreeBSD®
  5. ^ Openfiler Architecture. [2012-02-29]. （原始内容存档于2021-01-16）. 

参见

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