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NAS oder Cloud Storage: So treffen Sie die Wahl

Systeme für NAS sind nach wie vor beliebt bei Anwendern, haben aber durch Cloud-Ansätze Konkurrenz bekommen. Anwender müssen jeweils Vor- und Nachteile gegeneinander abwägen.

Für viele Unternehmen beginnt der Einstieg in die vernetzte und gemeinsam genutzte Datenspeicherung mit dem Einsatz ihres ersten NAS-Systems (Network Attached Storage). NAS bietet einen logischen und relativ problemlosen Übergang von server- und Client-basierten Speichersystemen mit Prozessen und Abläufen, die den gängigsten Betriebssystemen für Server –Windows und einer Vielzahl von Linux-Distributionen – geläufig sind. Die meisten NAS-Geräte laufen auf einem dieser universellen Betriebssysteme, was Systemadministratoren einen benutzerfreundlichen Vorsprung beim Wissen über vernetzte Speicher bietet.

Ein weiterer Grund für die Beliebtheit von NAS-Geräten besteht in seiner auf Ethernet gestützten Netzwerkinfrastruktur. Die gleichen leicht austauschbaren Komponenten und die gleiche Software, die Systemadministratoren seit Jahren zur Verbindung von Servern und Clients verwendet haben, werden auch als Backbone und Verbindungspunkte eines NAS-Systems verwendet. Dadurch kann die Einrichtung eines NAS so einfach sein wie die Einbindung der NAS-Geräte in die bestehende Umgebung unter Verwendung vertrauter Netzwerkschnittstellen und Verkabelungsschemata für Ethernet.

Aber der vielleicht wichtigste Faktor für die steigende Beliebtheit von NAS-Systemen besteht in dem unaufhaltsamen Wachstum von unstrukturierten Daten – also jener Art von Daten, für deren Speicherung sich NAS besonders gut eignet. Unstrukturierte Daten umfassen eine breite Palette von Datentypen, die von produktiver Software wie Word und Excel, E-Mails und anderen Messaging-Apps, von Sensoren erfassten Informationen in IoT-Umgebungen, Grafik-, Video- und Audiodateien sowie von vielen anderen Quellen stammen, die Daten nicht in einem streng strukturierten Format verpacken. Unternehmen sind zu Sammlern von Daten geworden, in der Hoffnung, sie für Analyseprogramme nutzen zu können, die rohe historische Daten in Business Intelligence umwandeln können.

Die Datenmenge, die in NAS-Geräte hineingezwängt wird, hat so stark zugenommen, dass die Aufrechterhaltung der Speicherkapazität und nicht des Speichersystems selbst zu einer größeren Aufgabe geworden ist. In seinem Bericht „State of Unstructured Data Management“ aus dem Jahr 2022 stellte Komprise, Anbieter von Systemen für Datenmigration fest, dass mehr als 50 Prozent der Befragten angaben, dass sie mindestens 5 Petabyte an Daten verwalten. Die Umfrage ergab ferner, dass sich fast die Hälfte der Befragten bis zu einem gewissen Grad für Cloud-basiertes NAS entscheiden wird. In einigen Fällen kann Cloud-NAS eine wirtschaftliche Alternative sein.

Abbildung 1: Ein Leistungsvergleich von NAS und Cloud Storage im Kurzüberblick.
Abbildung 1: Ein Leistungsvergleich von NAS und Cloud Storage im Kurzüberblick.

Was ist Network Attached Storage (NAS)?

Ein Hauptmerkmal von NAS besteht darin, dass die Verwaltung des Datenspeichers auf Dateien basiert – ein sehr vertrautes System für jeden, der einen PC benutzt und durch die Listen des Windows File Explorers scrollt, um Dateien zu finden, die er mit seinen produktiven Anwendungen erstellt hat. Die Dateiverwaltung von NAS ist im Wesentlichen eine vergrößerte Version des Datei-Explorers, die auf dem Portable Operating System Interface (POSIX) basiert, einem Standard für Dateischnittstellen, der die Kompatibilität der Dateifreigabe (File Sharing) zwischen verschiedenen Betriebssystemen gewährleistet. Das NAS-Dateisystem verfolgt, wo die Segmente einer Datei auf den physischen Medien gespeichert sind, und verwaltet Metadaten zu jedem Dateiobjekt, einschließlich Dateinamen, Erstellungs- und Änderungsdatum und -zeit, Größe und Typ.

Block Storage ist der andere hauptsächliche Typ eines vernetzten Speichergeräts. Seine Grundstruktur und sein Verwaltungssystem unterscheiden sich erheblich von NAS, und auch seine typischen Anwendungsfälle sind anders als die von NAS. Block Storage verwaltet Daten in Form von Blöcken fester Größe, ähnlich wie die zugrunde liegende Firmware von Speichermedien Daten verarbeitet. Da Blockspeicher auf einer so niedrigen Ebene arbeiten, bieten sie in der Regel eine höhere Leistung als NAS, das einen Teil seiner Leistung für den Overhead des Dateisystems aufwenden muss. Aufgrund der geringen Latenzzeit eignet sich Block Storage besser für Anwendungen, die strukturierte Daten erstellen, wie zum Beispiel ein Managementsystem für Datenbanken, das eine höhere Performance benötigt, um Transaktionen schnell zu verarbeiten. Block Storage kann auch eine separate Infrastruktur des Netzwerks erfordern, wenn sie auf dem Protokoll von Fibre Channel (FC) basiert.

Funktionen von NAS, Vor- und Nachteile

Da NAS dem traditionellen, serverbasierten Speicher sehr ähnlich ist, ist es in der Regel relativ einfach zu installieren und zu verwalten. Viele der Funktionen für File Sharing und andere Mechanismen, die beim Server-Speicher zum Einsatz kommen, sind mit den NAS-Prozessen zur Steuerung der Benutzerfreigaben (User Shares) und des Dateizugriffs identisch oder sehr ähnlich. Für die Benutzer ist die Umstellung auf NAS und sein Paradigma der gemeinsamen Speicherung nahezu transparent, da sie weiterhin mit vertrauten Ordner- und Dateiformaten arbeiten können. Diese einfache Umstellung ist besonders für kleine Unternehmen wichtig, die eventuell nicht über die IT-Ressourcen verfügen, um eine kompliziertere oder technisch anspruchsvollere Umstellung durchzuführen.

Ein weiterer wichtiger Faktor für die einfache Umstellung ist die standardmäßige Ethernet-Netzwerkumgebung, die NAS-Systeme verwenden. Die Feinheiten des Netzwerkprotokolls und der Hardware-Komponenten sollten für die meisten Systemadministratoren bekannt sein, da es nicht notwendig ist, sich in spezielle Hard- und Software des Netzwerks einzuarbeiten, wie es bei FC-basiertem Block Storage der Fall ist. Die Ethernet-Grundlage macht es außerdem einfacher, eine Internet-Verbindung herzustellen, um interne Ressourcen mit externen Netzwerken und dem Internet zu verbinden, so dass Benutzer aus der Ferne auf die auf dem NAS-Gerät gespeicherten Dateien zugreifen können.

Einer der attraktivsten Aspekte von NAS besteht in der Fähigkeit, die Kapazität zu erweitern, um steigende Anforderungen zu erfüllen. Bei der Skalierung kann man einfach neue Festplatten oder Solid-State-Medien hinzufügen, ein neues Regal mit Laufwerken anschließen oder ein ganz neues NAS-System hinzufügen und es über Clustering-Software mit dem installierten NAS verbinden.

NAS besitzt jedoch eine oder zwei Achillesfersen. Erstens ist die Leistung im Vergleich zu den meisten Systemen von Block Storage im Allgemeinen mäßig, so dass es für viele Datenbankanwendungen nicht geeignet ist. Das zweite Manko besteht in dem Potenzial für NAS-Wildwuchs, bei dem installierte NAS-Geräte, die sich nicht gut skalieren lassen, zu weiteren Installationen von NAS-Boxen führen. Dies wiederum kann zu Anforderungen für die Datenmigration, zu separaten Systemen, die verwaltet werden müssen, zu zusätzlichen Support- und Service-Kosten und zu weiteren belastenden Problemen für die IT-Abteilung führen.

Was ist Cloud-NAS?

Cloud-NAS ist eine Alternative zur Speicherung von Dateien am lokalen Standort. Cloud-NAS-Dienste bieten externen File Storage, der installierte NAS-Geräte ersetzt oder ergänzt. Die Kosten für Cloud-NAS richten sich in der Regel nach der genutzten Kapazität und können auch Zugangsgebühren für den Dateneintritt und -ausgang mit dem Cloud-Serviceumfassen.

Die Nutzung eines Service für Cloud-NAS erfordert möglicherweise die Aufrüstung von Telekommunikationseinrichtungen, um den Datenverkehr zum und vom Dienst zu bewältigen. Viel Datenverkehr und ein hohes Datenvolumen können ein Unternehmen dazu zwingen, eine teure Telekommunikationsverbindung zu dem Dienst zu installieren, was in der Regel mit erheblichen Anschaffungskosten und laufenden Gebühren verbunden ist.

Eine weitere Überlegung, die sich auf die Kosten von Cloud-NAS auswirkt, ist die Art und Weise, wie der Dienst genutzt wird. Es gibt drei grundlegende Szenarien für den Einsatz eines Cloud-NAS-Dienstes, und jedes verursacht unterschiedliche Kosten:

  • Cloud-NAS kann aktive Dateien speichern, die bei Bedarf auf das interne System heruntergeladen werden können. Neben den Kosten für die genutzte Kapazität können auch Gebühren für das Hoch- und Herunterladen von Daten anfallen.
  • Wenn das Hoch- und Herunterladen von Dateien zu lange dauert, können Anwendungen, die die Daten nutzen, auf Cloud-NAS verschoben werden – vorausgesetzt, der Cloud-Service unterstützt Compute. Für die Speicherung von Anwendungen auf Cloud-basierten Servern fallen zusätzliche Gebühren an.
  • Cloud-NAS wird häufig für Backups von Daten verwendet, da die meisten Backup-Angebote ein lokales NAS oder Cloud-NAS als Backup-Ziel verwenden. Cloud-Backup ist die besonders ausgereifte Cloud-Speicheranwendung und oft die günstigste Cloud-NAS-Option.

NAS am eigenen Standort versus Cloud-NAS

Bei der Entscheidung zwischen einem NAS-System am lokalen Rechenzentrum und einem Cloud-NAS-Service steht das Geld oft an erster Stelle. Die beiden Optionen lassen sich jedoch nur schwer miteinander vergleichen, da sie auf unterschiedlichen wirtschaftlichen Kennzahlen beruhen und unterschiedliche Bereiche des IT-Budgets berühren können. Der Kauf und die Installation eines NAS-Systems ist eine Kapitalausgabe, die das Budget direkt und eventuell sogar stark belastet. Die Inanspruchnahme eines Cloud-NAS-Service wird in der Regel als Betriebsausgabe eingestuft, die zwar laufend anfällt, aber viel geringer ist als ein Kaufpreis.

NAS vor Ort stellt eine einmalige Ausgabe dar, mit einigen wiederkehrenden Kosten für Wartung und Support. Bei Cloud-NAS fallen monatliche Gebühren an, die auf dem Speicherverbrauch basieren. Wenn man ein NAS-System mit 10 Terabyte kauft, zahlt man einmalig für diese Kapazität. Wenn man dagegen 10 Terabyte Daten in einem Cloud-Service speichert, zahlt man die monatliche Gebühr so lange, wie die Daten in der Cloud gespeichert sind. Theoretisch könnte der Cloud-Speicher also mehr kosten als die gleiche Menge an gekaufter Kapazität am eigenen Standort. Das Gleiche gilt für das Datenwachstum: Eine Kapazitätserweiterung des lokalen NAS erfordert möglicherweise nur das Hinzufügen von Festplatten oder SSDs zur bestehenden Konfiguration – eine kostengünstige, einmalige Transaktion.

Es gibt noch weitere potenzielle Einsparungen, die Cloud-NAS gegenüber NAS vor Ort bietet. Bei einem Cloud-Service zahlen die Nutzer weder für die Wartung noch für die Gemeinkosten, die bei einem lokalen NAS anfallen, wie zum Beispiel Stellfläche, Strom für die Energieversorgung und Kühlung sowie für die Notwendigkeit, über interne Speicherspezialisten zu verfügen.

Cloud-Speicherdienste besitzen eine lange Erfolgsbilanz in Bezug auf Zuverlässigkeit und Datensicherheit und sind in der Regel flexibler als Ressourcen vor Ort, wenn es um Geräteprobleme oder andere Störungen geht. Die mit einem Cloud-Service gespeicherten Daten sind möglicherweise sicherer als ein Speicher im eigenen RZ, da die Security-Maßnahmen des Cloud-Service sie weniger anfällig für Phishing und ähnliche Ursachen für Data Breaches und Datenverluste machen. Wenn jedoch die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften für das Unternehmen ein besonderes Thema ist, erfüllen einige Cloud-Dienste möglicherweise nicht die spezifischen Anforderungen an das Datenmanagement.

Lokale NAS-Systeme besitzen einen Vorteil gegenüber Cloud-NAS, wenn es um die gemeinsame Nutzung von Daten geht. Systemadministratoren können eine Vielzahl von Geräten und Benutzern anschließen und effiziente Arbeitsumgebungen für Benutzer schaffen, die große Dateien wie zum Beispiel bei Multimedia gemeinsam nutzen. Diese Art von Nutzung von Cloud-NAS-Daten kann angesichts der Kommunikationsprobleme bei der Verbindung von Personen und Daten umständlich sein.

Cloud-NAS verfügt über einen leichten Vorteil gegenüber lokalem NAS, was die Benutzerfreundlichkeit angeht – zumindest wenn es um die Einrichtung und das laufende Management geht. Aber beide Varianten sind relativ einfach zu verwalten und zu verwenden.

Performance kann bei einem Cloud-NAS-Provider ein Problem darstellen, je nachdem, welche Zugriffsmethode zum Speichern und Abrufen von Daten verwendet wird. Mit Ausnahme des Fernzugriffs befindet sich das NAS vor Ort in der Regel in demselben lokalen Netzwerk, das auch die Verbindung zu Servern und Clients herstellt.

Wie Sie die beste Option für Ihr Unternehmen auswählen

Wenn man die Vor- und Nachteile von NAS vor Ort und in der Cloud-NAS gegeneinander abwägt, beginnt man am besten mit den folgenden Anwendungsfällen, da diese oft die beste Lösung darstellen:

  • Beteiligung der Anwender an produktiven Apps. Lokale NAS-Systeme bieten wahrscheinlich eine bessere Performance und sind eventuell flexibler bei Änderungen.
  • Backup-Ziel. Sowohl Onsite- als auch Cloud-Optionen eignen sich für Backup-Optionen, aber die Cloud bietet eine höhere Belastbarkeit, da sie automatisch eine Datenkopie außerhalb des eigenen Standorts speichert. Wenn das Cloud-NAS Disaster Recovery in der Cloud unterstützt, stellt dies eine wesentlich wirtschaftlichere Option dar als der Versuch, einen Prozess und eine Umgebung für Disaster Recovery von Grund auf neu zu erstellen.
  • Datenbanken oder andere transaktionale Anwendungen. Vorausgesetzt, man kann die Datenbanksoftware in derselben Cloud ausführen, ist Cloud-NAS wahrscheinlich die bessere Wahl. Wenn man die Anwendung nicht in der Cloud ausführen kann, sollte man sowohl die Anwendung als auch die Daten im Unternehmen behalten.
  • E-Mail. Lokales NAS oder Cloud-NAS eignen sich gut für E-Mails, obwohl eine Cloud-Implementierung möglicherweise mehr Flexibilität und einen besseren Zugang für Remote-Benutzer bietet.
  • Web-Hosting. Wenn der Webserver in der NAS-Cloud betrieben werden kann, sollte dies die bessere Wahl sein – auch wenn ein Service für Web-Hosting eine bessere Alternative sein könnte.

Wie bereits erwähnt, spielt es eine wichtige Rolle, wie viel Geld man für Investitionen zur Verfügung hat und aus welchem Teil des Budgets es stammt. Mit Cloud-NAS kann man die Speicherkosten verteilen, anstatt eine große Summe für den Kauf eines Systems auszugeben – vorausgesetzt, die Ausgaben können als Teil eines Postens im Opex-Budget verbucht werden. Andererseits könnte das Capex-Budget die Opex-Zuweisungen übersteigen, so dass ein Kauf der richtige Weg sein könnte. Es ist zu bedenken, dass der Mietaspekt von Cloud-NAS eine langfristige Verpflichtung darstellt und dass ein Wechsel des Providers oder die Rückführung der Daten in das eigene Unternehmen erhebliche Anstrengungen und Investitionen erfordern könnte.

Andere kreative Optionen

Eine Alternative zu reinem NAS besteht in einem Unified- oder Multiprotokoll-Speicher-Array. Ein Multiprotokoll-Array unterstützt Block und manchmal auch Object Storage sowie Dateidaten, so dass man bei der Konfiguration des Geräts zur Unterstützung einer Vielzahl von Anwendungen sehr flexibel ist. Ein Multiprotokoll-Array könnte effektiv zwei oder mehr Cloud-Service-Verträge ersetzen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, sich sowohl für ein NAS vor Ort als auch für ein Cloud-NAS zu entscheiden, um die Vorteile einer hybriden Konfiguration zu nutzen, die Ressourcen am eigenen Standort und in der Cloudmiteinander verbindet. Die meisten Anbieter von NAS-Systemen bieten solche Cloud-Verbindungen an, und Cloud Service Provider haben viele Herstelleremulationen im Angebot, um eine hybride Umgebung nahtlos zu gestalten.

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