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O que é NAS (Network-Attached Storage)?

Por| Editado por Jones Oliveira | 08 de Março de 2024 às 20h30

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Reprodução/Kina
Reprodução/Kina

Um sistema NAS, ou de Armazenamento Conectado à Rede, é um pequeno servidor de dados configurado como um “disco” compartilhado entre um ou vários dispositivos de uma rede. No entanto, o NAS não opera exatamente da mesma forma que um HDD, SSD ou mesmo como um serviço de nuvem, tendo aplicações e casos de uso mais específicos.

Para entender melhor sobre esses sistemas, o Canaltech convidou novamente João Van Dinteren, Engenheiro Sênior da Western Digital, que explica detalhadamente como os NAS operam, suas principais aplicações, benefícios e até quais tipos de drives são mais recomendados estes servidores.

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“[Em] um computador, você tem algumas formas de agregar armazenamento nele. O NAS é um sistema de armazenamento via uma rede, a sua rede doméstica, ou em outros casos via uma VPN, mas é uma forma de agregar armazenagem em uma rede.”

O que é NAS?

De forma resumida, um NAS é um pequeno servidor, com placa-mãe, controladores, sistema operacional, mas em vez de ser voltado para uso geral, ele agrega vários arranjos de discos, e permite que eles sejam acessados remotamente por dispositivos integrados à rede na qual ele está configurado. Evidentemente, o sistema operacional de um NAS trabalha principalmente com funções de gerenciamento de arquivos e de rede, protocolos de segurança e ferramentas para prevenir perda de dados.

Os servidores NAS surgiram inicialmente no início da década de 1980, tendo sido desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Newcastle, na Australia, como um conjunto de computadores em UNIX para compartilhamento remoto de arquivos. Posteriormente, a Sun Microsystems desenvolveu o protocolo NFS (Sistema de Rede de Arquivos) para facilitar o acesso de clientes a seus arquivos e produtos.

Uma vez estabelecido o conceito - e as tecnologias - para viabilizar o acesso remoto de arquivos, diversas outras empresas passaram a investir em soluções similares, com a 3COM tendo sido uma das primeiras a criar um sistema operacional doméstico dedicado para essa finalidade.

Como funciona um NAS?

Ao configurar uma rede, seja doméstica ou corporativa, na própria configuração do Windows é possível ativar protocolos para tornar computadores visíveis e, até certo ponto, acessíveis. Com isso, um PC pode permitir que uma ou várias pastas de seu sistema sejam acessadas livremente, ou mediante um login e senha.

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Mesmo sendo uma forma prática de compartilhar arquivos entre computadores em uma casa ou república de estudantes, garantir que os arquivos estejam sempre acessíveis exige que esse computador precisa ficar ligado 24 horas por dia. Além de isso gerar um custo de eletricidade potencialmente elevado, o processo constante de acessar ou salvar arquivos em PC comum gera um estresse e desgaste muito intensos sobre os HDs  ou mesmo recursos gerais desse sistema.

“Se eu pegar uma placa-mãe hoje, ela vem com quatro [portas] SATA. Você consegue instalar um Linux, colocar quatro HDs, e configurar ele [como um NAS]. Um usuário leigo não consegue, então o NAS é um sistema fechado, já projetado, com sistema operacional próprio de baixa complexidade. Então você vai ter um hardware dedicado [para isto], porque eu não preciso de um processamento de vídeo ou outras coisas, eu preciso de um hardware para armazenar informação.”

Um NAS opera exatamente da mesma forma, mas com um conjunto de componentes, entre processador, sistema operacional, e discos, projetados especificamente para trabalhar 24/7, com baixo consumo de energia e vida útil muito mais longa que de um PC comum configurado para a mesma função.

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NAS doméstico x NAS profissional

Em termos práticos, a diferença entre um NAS doméstico e um profissional é apenas a escala de armazenamento e recursos disponíveis. Os armazenamentos via rede para usuários comuns são servidores menores, geralmente com até 5 baias para HDs, sem funções avançadas para balanceamento de dados ou protocolos avançados de segurança, e portas de rede de 2,5 ou 1 Gigabits/s.

Além disso, configurações de RAID em NAS domésticos são opcionais, apesar de serem recomendadas. Já os modelos profissionais costumam ser maiores, com mais de 6 baias, processadores mais robustos, eventualmente com alguma capacidade de virtualização, configuração de RAID por padrão para evitar perda de dados e, quase sempre, com conectividade de 10 Gbps.

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Usos para o NAS doméstico

Em sua maioria, NAS domésticos só fazem sentido se o usuário trabalhar de casa com um alto volume de arquivos pesados que precisam ficar disponíveis constantemente, como uma biblioteca multimídia local, ou caso exista um sistema de vigilância com câmeras que gravam 24 horas por dia. No caso de profissionais autônomos ou pequenos escritórios, utilizar armazenamentos de rede é uma forma mais segura e rápida de armazenar projetos muito grandes e gerados em alto volume, especialmente se forem de caráter sigiloso, como exames de imagem em uma clínica de diagnósticos.

Por mais que o NAS seja um equipamento caro, dependendo na necessidade é possível criar arranjos de até 80 TB, com um investimento equivalente ou inferior à de um serviço de nuvem com a mesma capacidade. Além disso, o acesso aos dados é muito mais rápido que em um sistema de nuvem, por não ser limitado pela qualidade do serviço de internet contratado. 

Usos para o NAS profissional?

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Por sua vez, um NAS profissional possibilita arranjos maiores, como já mencionado, lembrando que a linha WD Red Plus já conta com discos de até 22 TB. Isto significa que em um NAS de 8 baias, é possível implementar um armazenamento remoto de 140 TB em RAID 5, ou 80 TB em RAID 10, além de ser possível criar configurações em clusters combinando múltiplas torres.

Naturalmente, os benefícios de um NAS profissional são praticamente os mesmos dos modelos domésticos, mas em escala muito maior. Novamente eles se destacam por garantir que os dados sejam acessados apenas dentro da rede local, ou por meio de uma VPN segura, minimizando o tráfego de informações sigilosas em servidores externos.

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Em um exemplo prático, um usuário funcionário de um estúdio de editoração com um Mac Pro, equipamento caro e quase sem expansibilidade de armazenamento, pode realizar edições de vídeo de altíssima resolução sem precisar baixar os arquivos originais e gastar ciclos de leitura e escrita. Naturalmente, isso exige uma conectividade de 10 Gbps, e um arranjo que combine HDs e SSDs próprios para NAS, mas além de otimizar o fluxo de trabalho, o investimento  se justifica ao aumentar a longevidade do equipamento de edição, já que é mais barato trocar um SSD NAS do que comprar uma nova estação de trabalho.

“Um servidor geral tem um poder de processamento que geralmente você não vai utilizar para gerenciar arquivos, (...) mas você pode sobrecarregá-lo tentando gravar dados. Seria uma boa política ter os dois combinados, porque ele está executando a parte de processamento de servidor, e para o acesso dos dados por ele ou pelo usuário, existe um endereçamento dedicado que não conflita com as atividades internas desse servidor.”

Outro benefício é a possibilidade de vários usuários podem acessar simultaneamente os mesmos dados, com o mínimo de gargalo possível, sem depender de transferências demoradas e sem comprometer outros serviços de intranet. Isto porque, por ser um sistema separado dos servidores gerais da empresa, o NAS utiliza conexões próprias para transferir dados, evitando congestionamento tanto no acesso a redes externas, quanto sistemas internos, como portais de gestão, publicadores, ou outras ferramentas de uso geral.

Qual o melhor HD para um NAS?

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Apesar de ser possível utilizar qualquer HD ou SSD em servidores NAS, o perfil de operação desses serviços exige projetos específicos para entregar bom desempenho e, principalmente, longevidade. A operação constante de um sistema NAS irá gerar um fluxo altíssimo de atividades de leitura e escrita no disco, aquecimento, e até vibração pelo próprio movimento das cabeças de leitura.

Por essa razão, os drives precisam levar em conta essas variáveis em seus projetos de fabricação. Para essa finalidade, a Western Digital conta com a linha WD Red Plus de HDs e SSDs de altíssimo volume, resistentes a impacto, capazes de operar de maneira ótima mesmo em temperaturas mais altas, com volume de trabalho estimado em 180 TB por ano e vida útil de 5 anos ou mais.

A mesma linha de produtos também conta com SSDs voltados para servidores NAS, mas suas aplicações são mais específicas que apenas armazenamento. De maneira geral, utilizar SSDs em um NAS é necessário quando uma parcela das informações armazenadas precisar ser operada remotamente diretamente do servidor, como no exemplo da empresa de editoração de vídeo.

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Vantagens x Desvantagens do armazenamento NAS

Resumindo, servidores NAS são tecnologias relativamente simples com aplicações variadas, e suas vantagens e desvantagens estão relacionadas, principalmente, à segurança e velocidade de acesso às informações que precisam ser armazenadas.

Vantagens

  • Baixo custo de operação
  • Facilidade de escalabilidade
  • Segurança por manter as informações em redes locais
  • Independente de conexões e franquias de internet
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Desvantagens

  • Vida útil média de 5 anos
  • Alto investimento inicial
  • Exige operação local ou por meio de VPN

Armazenamento NAS x Nuvem: qual é o melhor?

Como ocorre com praticamente todo tipo de produto e serviço de tecnologia, optar por NAS ou armazenamento em nuvem depende da necessidade de cada usuário. Por mais que os serviços pessoais e corporativos de nuvem estejam cada vez mais baratos, eles exigem que o cliente tenha conexão constante e estável com a internet para serem acessados.

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No caso específico de uma empresa, isso implica que toda - ou pelo menos boa parte - de sua infraestrutura esteja também esteja na nuvem, rodando em máquinas virtuais. Algo que é importante ressaltar é que, segundo Van Dinteren, muitos serviços de nuvem estipulam um volume limite de dados que podem ser trafegados ao longo de um determinado período, que pode variar conforme cada contrato.

“Quando eu coloco um material na nuvem eu pago o espaço, ok? Mas eu pago também pela transferência desse material para a nuvem, e se amanhã eu resolvo mudar minha nuvem eu preciso pagar toda a transferência de novo“.

Sendo assim, para carregar todas as informações da empresa no serviço ela irá utilizar logo de saída uma grande parcela dessa “franquia”, e assim sucessivamente para cada “carga” de dados no serviço. Caso essa companhia opte por migrar de serviço ou precisar criar backups locais, todas essas informações precisam ser carregadas novamente no novo servidor, gerando um novo ônus apenas no tráfego de dados.

Além disso, dependendo do tipo de atividade de uma corporação, a latência decorrente da distância entre suas instalações e os servidores contratados também podem impactar negativamente a produtividade. Por fim, o maior apelo de optar por servidores NAS no lugar da nuvem é garantir a segurança dos dados, uma vez que eles são utilizados apenas localmente.

“Em 2023 o Brasil tinha 40 data centers implementados, essa é a ordem de grandeza, e eu até brinco que na Holanda que é a minha ascendência tem mais de 200, um país que cabe na Ilha de Marajó. Então o Brasil, com o tamanho que nós temos, tem em torno de 40 data centers, e quando você fala em nuvem você fala em latência, em tempo de resposta. Então dependendo de onde a sua empresa está localizada, o tempo de resposta pode ser muito alto para o que a empresa precisa.”

A questão da segurança de dados é, inclusive, um dos maiores apelos das companhias investindo em soluções de Inteligência Artificial em escala, como Intel e AMD. Idealmente, o mais interessante seria combinar as duas soluções conforme o dimensionamento de cada atividade, permitindo estabelecer quais informações podem ser alocadas para a nuvem e quais devem permanecer em infraestrutura local.