Файловый сервер (ФС) — это выделенный компьютер или устройство в сети, которое предоставляет централизованное хранилище и файловые службы другим устройствам в такой сети. Основное назначение файлового сервера — хранение и защита информации, авторизация доступа и совместное использование файлов между несколькими клиентами по сети. Наличие ФС устраняет необходимость в отдельном локальном хранилище файлов на каждом компьютере.
Простыми словами, файловый сервер — это один или несколько физических компьютеров, ресурсы которых выделены для хранения файлов.
Какие существуют файловые серверы: классификация
Файловые серверы можно классифицировать по разным признакам. Способ доступа, специализация, технические характеристики — самые популярные критерии. В 2023 году распространены ФС шести видов.
NAS (от Network Attached Storage) — устройство со встроенным хранилищем и ОС, оптимизированной для совместного использования файлов.
SAN (от Storage Area Network) — хранилище на уровне блоков, которое выглядит как локально подключенные диски (подключенные напрямую к серверам).
Распределенные файловые системы — файлы распределяются по нескольким серверам.
Облачные файловые серверы — хранилище файлов по запросу. Функционирует на базе облачных платформ (AWS S3, Azure Files).
Башенные серверы — отдельно стоящие серверы, которые располагаются вертикально.
Стоечные серверы — монтируются в серверных стойках.
Принцип работы файлового сервера
На базовом уровне файловый сервер просто хранит файлы и позволяет сетевым устройствам получать к ним доступ. Но лежащая в основе технология различается.
Любой файловый сервер — это централизованное хранилище (физическое или виртуальное), а также сопутствующие услуги — совместное использование файлов, хранение, обработка.
Как работают разные типы файловых серверов
В зависимости от технологии файлового сервера могут меняться методы их работы.
NAS
Устройства сетевого хранения данных (NAS) — это специализированное оборудование, предназначенное исключительно для хранения файлов и совместного использования. NAS-серверы работают под управлением встроенной ОС, они оптимизированы для выполнения высокопроизводительных файловых операций (но не для операционной системы общего назначения).Устройство NAS имеет свой собственный CPU, оперативную память, накопители, сетевой интерфейс и пользовательское ПО. Все как обычно.
Администратор — настраивает общие папки, средства контроля доступа и бэкапы. Пользователи — сопоставляют общие папки (ведут себя как локальный диск).
Операционная система NAS — обрабатывает все запросы к файлам и осуществляет передачу данных под капотом.
Многие NAS-устройства используют RAID-массивы — для повышения производительности + поднятия избыточности.
NAS отлично справляется с общим доступом к файлам, но есть минус — ему не хватает гибкости обычного сервера.
SAN
Сети хранения данных (напомним, они обозначаются аббревиатурой SAN) предоставляют хранилище блочного уровня, которое управляется SAN fabric ( и отображается серверам как локально подключенные диски.Что такое SAN fabric
Пулы хранения SAN обычно состоят из кучи дисководов, которые подключаются по высокоскоростным сетям Fibre Channel или iSCSI — через Ethernet.
Резервные компоненты SAN fabric — обеспечивают высокую доступность.
Блочные устройства SAN — подключаются к серверам с использованием зон, LUN и соответствующей маскировки.
Серверы — форматируют тома SAN с помощью файловой системы для создания общих сетевых ресурсов.
Администрирование SAN — сложный процесс.
Распределенные файловые системы — делят (а точнее — распределяют) файлы сразу на несколько серверов — так достигается доступ к общим файлам с любого сервера. Как итог, устраняются одиночные точки отказа и достигается нужная масштабируемость (за счет добавления большего количества серверов).
Кластеризованные серверы — на них работает ПО для параллельной распределенной файловой системы. Кластеризованные файловые серверы обеспечивают единое пространство (имена, кэширование), одновременно управляя избыточностью файлов, отработкой отказа, согласованностью.
Облачные файловые серверы — используют инфраструктуру хранения данных по требованию облачных платформ (Amazon S3, Azure Files, Google Cloud Storage). Файловые серверы в облаке обеспечивают масштабируемое и устойчивое хранилище, доступ возможен из любого места, при необходимости — ресурсы добавляются или убираются.
API и веб-интерфейсы — упрощают администрирование в облаке.
Резюмируем три самых популярных типа:
● NAS — работает на файловом уровне, предоставляя общие папки и разрешения (подобно жесткому диску, подключенному к сети).
● SAN — работает на уровне блоков. Хранилище предоставляется самим серверам, которые впоследствии и предоставляют файловые сервисы.
● Облачные файловые серверы — используют инфраструктуру виртуализированного хранилища.
Преимущества файловых серверов
● Централизованное хранилище вместо отдельных хранилищ на каждом устройстве.
● Возможность хранения больших объемов данных, превышающих локальную емкость.
● Системы бэкапа и аварийного восстановления — защищают централизованные данные.
● Разрешения и контроль доступа — для многопользовательских сред.
● Доступность файлов с любого устройства, подключенного к сети.
● Масштабируемость для поддержки большего объема хранилища.
Недостатки использования файловых серверов
● Единая точка отказа — сбой в работе файлового сервера делает файлы недоступными.
● Серьезные первоначальные затраты — на оборудование и настройку.
● Персоналу нужны навыки для управления и технического обслуживания таких серверов.
● Задержка — когда доступ к файлу хочет получить сразу большое количество пользователей.
● Емкость хранилища должна быть подготовлена заранее.
● Угрозы безопасности в случае взлома.
