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.
