Internet的出现除了让消息流通更为方便外,也促使资料量的大幅增加。为了因应这种急剧增长的资料存储需求,并且兼具网络特性、可供多人访问等因素,各种存储设备开始成为了新的开发焦点。NAS(Network Attached Storage,附网存储)就是这种趋势下的产物。
硬件架构具有高性能
如同“NAS”字面上的意义,这种存储设备附属于网络上,是连接网络的众多节点之一。NAS必须具备和Internet连接、简单易用、可供多人访问等特性,基本上就是具体而微的电脑系统,可以替换常规上的文件服务器;在这种定义下,NAS设计包含嵌入式操作系统、集成网络功能的硬件架构、硬盘存储控制等功能。此外,既然NAS是附挂在Internet上,就必须考虑各种操作系统兼容性,以便于位于Internet其他地址的不同平台系统访问。更进一步,为了维护资料访问过程中的保密和安全,NAS也必须能支持不同的加/解密运算。这个通常可以由NAS使用的操作系统或软件支持,但因为NAS是专用的存储设备,资料被访问频率远远高于一般的电脑,所以处理器的运算速度要求高,加/解密动作以专用芯片处理才会有较好的效果。
除了当做存储设备使用,NAS通常还可以作为邮件/网页服务器、多媒体服务器和数据库中心。在这些方面,就会要求NAS具有更好的网络传输速度,例如使用Giga-bit乙太网络等。而且出于家庭网络化的需求,很多NAS也开始添加集线器、交换器或防火墙功能。从这些分析中我们可以看出,NAS除了本身就是完整电脑系统外,也是应用弹性更大、功能更丰富的智能型文件服务器。
网络存储方案之所以从文件服务器变成为NAS,主要原因有两个,一是出于对成本的考虑,二是操作和设置的方便性。从常规上来说,文件服务器是以一台独立的而且是完整的通用性电脑来建置的,各种设置在出厂时并没有针对存储功能做最佳化处理,而且成本相对的比较高;NAS则是目标明确,不仅把多余的硬件成本去除,在操作和结构上也专注于存储设备的需求,而且可以通过简单的手续进行安装。
通常NAS硬件是以PC架构为基础的,这样做的好处是省掉了不必要的PCI、AGP扩充插座,甚至把内存也全部内建在主机板上。一般来说,NAS主机板可以区分为CPU及芯片组、内存、硬盘IO、网络界面等四大部分,有些NAS为了提高系统的可靠性,另外还添加了以Flash快闪内存创建的存储单元,来存储并确保NAS基本操作系统独立不被破坏。
如上所述,因为NAS对访问、加/解密的高性能要求,所以比较高级的NAS会提供RAID功能,并以加/解密协同处理器负责资料编码工作。另一方面,出于对成本的考虑,一般的NAS都是使用IDE硬盘;部分厂商甚至选择自行开发集成度较高的专用芯片,把部分的软件功能集成到芯片硬件电路中,来节省快闪内存的成本。
系统软件兵家必争
着眼于NAS在网络架构中的市场潜力,包括微软在内的众多厂商,都全力布局NAS操作系统这块大饼。虽然NAS已经是针对存储功能设计的产品,但因为相关的应用十分广泛,使得操作、设置仍然存在着无法避免的困难度。为了减少这些不利于使用者因素,过去厂商大多数是采用Linux系统做为核心,自行更改、配置或开发专用软件。不过,这种做法所带来的结果也是利弊互见的,因为虽然订做的软件可以将操作方式简化,但同时也让系统或产品版本发生分歧,导致许多维护与兼容性的问题。而且除了家庭市场外,一般网络上多半有好几种不同的服务器存在,各家都采用自行开发的方案,比较容易出现设备间相互配搭的系统集成困扰。
微软在推出Xbox之后,对家庭网络的企图心早已经是暴露无疑的了。因此,微软也开发出了可以供NAS使用的Windows XP Embedded版本。按照微软的说法,Windows XP Embedded是一种“组件化”的操作系统,可以应用在包括NAS、零售点管理系统、精简型电脑、游戏系统、自助式信息便利站、工业化自动系统、居家入口以及视频转换器等方面的产品上。换句话说,Windows XP Embedded是另一种应用层次的嵌入式操作系统,和WinCE在应用方面有某种程度上的相似之处。
至于Linux的发展空间,通常厂商在使用这套操作系统方案时,除了因为软件成本的考虑外,另一部分原因是Linux原始码开放,所以有很大的调整空间。如果最佳化得当,也可以省掉如内存容量等硬件成本,或将硬件性能发挥到最高。不过,虽然近年来有不少Linux人才出现,但并不是都具有完整的系统设计视野,间接地影响到了NAS制造商的产品质量。
NAS市场潜力大
由于硬件的性能提高速度比较快,所以现在NAS多半已经可以具有很好的访问效率。在不少系统厂商规划中,NAS是介于区域因特网和SAN(Storage Area Network,存储局域网)间的重要设备,不仅可以提供企业内部建置资料存储、交换能力,而且在搭配SAN使用时,还可以提高全球网络社会的信息互连水平。
在家庭网络市场方面,NAS的潜力更是不容小觑。根据In-Stat在2002年所做的预测结果显示,“智慧型家庭网络控制器”从2002到2006年间,仅美国市场就具有超过6倍的增长实力,其中NAS就是其中的主流产品之一。
从微软的相关规划分析来看,今后家庭中会存在电脑、游戏机、数字电视和其他网络家电,因此NAS就是最好的核心解决方案。根据业内人士的相关预测,在市场逐渐成熟、制造成本降低的情况下,NAS势必还会集成更多的功能,同时带动如加/解密处理器、Giga-bit网络等其他技术市场的发展。而在NAS厂商方面,厂商有比较好的软、硬件集成能力,就可以拥有比较大的竞争优势。不过在家用市场领域,厂商应多考虑非信息人员的产品操作能力,开发出操作界面更为亲和简单的产品。(文/图:motton)