Bedrijven en netwerken zijn tegenwoordig sterk afhankelijk van efficiënte en veilige opslagoplossingen om hun data te beheren. Een dergelijke oplossing is een Network File System (NFS)-datastore, die een kosteneffectieve, zeer beschikbare optie biedt voor netwerkbestandsopslag. NFS-datastores zijn in de jaren tachtig ontwikkeld door Sun Microsystems en maken het delen van bestandssystemen via een netwerk mogelijk, waardoor bedrijven en netwerken flexibiliteit en gebruiksgemak krijgen.
Wat is een NFS-datastore?
Een NFS-datastore is een protocol waarmee meerdere gebruikers vanaf een gecentraliseerde locatie toegang hebben tot dezelfde bestanden en data. Dit elimineert de noodzaak voor elke gebruiker om een afzonderlijke kopie van de data te hebben, waardoor de vereisten aan opslagruimte worden verminderd en het datamanagement efficiënter wordt. NFS-datastores worden veel gebruikt in virtualisatieomgevingen, waar virtuele machines toegang krijgen tot gedeelde opslagbronnen.
Verschillen tussen NFS- en VMFS-datastores
Hoewel zowel NFS als virtual machine file system (VMFS) datastores het doel dienen van het opslaan van virtuele machinebestanden, zijn er aanzienlijke verschillen tussen hen. Laten we de belangrijkste verschillen bekijken.
Protocol en toegangsmethode
NFS is een netwerkgebaseerd bestandssysteemprotocol dat externe bestandstoegang via een netwerk mogelijk maakt. Het volgt een client-servermodel, waarbij de NFS-server de gedeelde bestanden host en clients verbinding maken met de server via het NFS-protocol. NFS-datastores zijn toegankelijk als gedeelde netwerkopslag, vergelijkbaar met toegang tot bestanden vanaf een externe bestandsserver.
VMFS is een gespecialiseerd bestandssysteem dat speciaal is ontworpen voor virtualisatieomgevingen. Het is een geclusterd bestandssysteem dat gedeelde opslag biedt voor virtuele machines die op VMware ESXi-hosts draaien. VMFS-datastores zijn rechtstreeks toegankelijk voor de hypervisor, waardoor de noodzaak van een netwerkbestandssysteemprotocol wordt omzeild.
Toegang op bestandsniveau vs. blokniveau
NFS werkt op bestandsniveau. Het geeft clients toegang tot individuele bestanden en mappen via het netwerk. Klanten kunnen bewerkingen op bestandsniveau uitvoeren, zoals het lezen, schrijven en wijzigen van bestanden.
VMFS werkt op blokniveau. Het biedt directe toegang tot opslagblokken waar virtuele machinebestanden worden opgeslagen. In plaats van met bestanden te communiceren, communiceert de hypervisor met ruwe schijfblokken, waardoor efficiënte opslag en beheer van virtuele machines mogelijk is.
Bestandsvergrendeling
NFS biedt mechanismen voor het vergrendelen van bestanden om gelijktijdige toegang tot gedeelde bestanden af te handelen. Het geeft meerdere clients tegelijkertijd toegang tot hetzelfde bestand, maar bestandsvergrendeling zorgt ervoor dat slechts één client per keer een bestand kan wijzigen om conflicten te voorkomen.
VMFS bevat zijn eigen mechanismen voor het vergrendelen van bestanden om gelijktijdige toegang tot virtuele machinebestanden te beheren. Het zorgt ervoor dat meerdere ESXi-hosts zonder conflicten toegang hebben tot dezelfde virtuele machinebestanden, waardoor functies zoals vMotion en hoge beschikbaarheid mogelijk zijn.
Schaalbaarheid
NFS-datastores kunnen worden gedeeld over meerdere ESXi-hosts, waardoor schaalbaarheid wordt geboden en meerdere hosts toegang hebben tot dezelfde gedeelde opslag. Het is geschikt voor kleine tot middelgrote implementaties en biedt flexibiliteit in termen van opslaglocatie.
VMFS-datastores zijn geoptimaliseerd voor schaalbaarheid en prestaties binnen VMware-omgevingen. Ze zijn ontworpen voor grootschalige implementaties en kunnen grote hoeveelheden virtuele machines en data aan. VMFS-datastores worden doorgaans geïmplementeerd op high-performance opslagsystemen, zoals storage area network (SAN ) of network attached storage (NAS )-apparaten.
Functies voor opslagbeheer
NFS-datastores maken gebruik van de opslagbeheermogelijkheden van de NFS-server. Het opslagsysteem dat het NFS-deel host, beheert functies zoals snapshots, Thin Provisioning en datadeduplicatie.
VMFS-datastores bieden geavanceerde functies voor opslagbeheer die zijn geïntegreerd met het virtualisatieplatform van VMware. Deze functies omvatten datastore-snapshots, Thin Provisioning, storage vMotion, opslagbeleid en Storage Distributed Resource Scheduler (SDRS) voor geautomatiseerde storage load balancing.
Samengevat, hoewel zowel NFS- als VMFS-datastores worden gebruikt voor opslag in virtualisatieomgevingen, verschillen ze in hun protocol, toegangsmethode, toegang op bestandsniveau vs. blokniveau, mechanismen voor bestandsvergrendeling, schaalbaarheid en functies voor opslagbeheer. Uiteindelijk hangt de keuze tussen NFS en VMFS af van de specifieke vereisten van de virtualisatieomgeving, zoals schaalbaarheid, prestaties en integratie met storage management-functies.
Hoe werkt een NFS Datastore?
Hier is een korte samenvatting van hoe een NFS-datastore werkt.
Server instellen
De NFS-server is verantwoordelijk voor het hosten van de gedeelde bestanden en mappen. Het draait meestal op een speciale server of NAS-apparaat. De server stelt de NFS-service in en configureert deze, met vermelding van de mappen die moeten worden gedeeld en de toegangsrechten voor clients.
Clientverbinding
De clientmachines die toegang willen tot de gedeelde bestanden moeten verbinding maken met de NFS-server. Hiervoor moeten de NFS-clientsoftware op de clientmachines geïnstalleerd zijn. Met de NFS-clientsoftware kan de client communiceren met de NFS-server via het NFS-protocol.
Het NFS-aandeel monteren
Om toegang te krijgen tot de gedeelde bestanden, moet de clientmachine het NFS-aandeel monteren. Montage is het proces van het beschikbaar stellen van het gedeelde bestandssysteem op het lokale bestandssysteem van de client. De client specificeert het adres van de NFS-server en de gedeelde directory die moet worden gemonteerd. Eenmaal gemonteerd, kan de client communiceren met de bestanden op de NFS-share alsof het lokale bestanden zijn.
Toegang tot bestanden
Zodra het NFS-deel is gemonteerd, kan de klant verschillende bestandsbewerkingen op de gedeelde bestanden en mappen lezen, schrijven en uitvoeren. Het NFS-protocol regelt de communicatie tussen de client en de server, zodat de verzoeken om toegang tot bestanden op de juiste manier worden verzonden en verwerkt.
Bestandsvergrendeling
NFS biedt mechanismen voor bestandsvergrendeling om dataconsistentie te garanderen en conflicten te voorkomen wanneer meerdere clients tegelijkertijd toegang hebben tot hetzelfde bestand. File locking maakt exclusieve of gedeelde toegang tot bestanden mogelijk, zodat slechts één klant een bestand tegelijk kan wijzigen om datacorruptie of inconsistenties te voorkomen.
Beveiliging en toegangscontrole
NFS ondersteunt toegangscontrolemechanismen om de beveiliging en machtigingen voor gedeelde bestanden en mappen te beheren. De server kan toegangsregels en machtigingen definiëren om te bepalen welke clients toegang hebben tot specifieke bestanden en welke bewerkingen ze kunnen uitvoeren. Dit helpt gevoelige data te beschermen en zorgt ervoor dat alleen geautoriseerde gebruikers toegang hebben tot bestanden en deze kunnen wijzigen.
Prestatieoptimalisatie
NFS-implementaties omvatten vaak verschillende optimalisatietechnieken om de prestaties te verbeteren. Cachingmechanismen kunnen worden gebruikt om het netwerkverkeer te verminderen door frequent toegankelijke data lokaal op de clientmachines op te slaan. Daarnaast ondersteunt NFS asynchrone schrijfbewerkingen, waarbij de client data writes erkent zonder te wachten op de bevestiging van de server, waardoor de prestaties in bepaalde scenario's worden verbeterd.
Foutafhandeling en -herstel
NFS omvat mechanismen voor foutafhandeling en -herstel om netwerkonderbrekingen, serverstoringen of andere onverwachte gebeurtenissen af te handelen. Het protocol definieert hoe clients en servers met deze situaties moeten omgaan en moeten herstellen van storingen om de integriteit en beschikbaarheid van data te waarborgen.
Samengevat werkt een NFS-datastore door gedeelde toegang tot bestanden en mappen via een netwerk mogelijk te maken. De NFS-server host de gedeelde bestanden en clients maken verbinding met de server met behulp van de NFS-clientsoftware. Klanten monteren het NFS-aandeel om het beschikbaar te maken op hun lokale bestandssysteem, zodat ze bestandsbewerkingen kunnen lezen, schrijven en uitvoeren. NFS biedt beveiliging, toegangscontrole, bestandsvergrendeling, prestatieoptimalisatie, foutafhandeling en herstelmechanismen om betrouwbare en efficiënte bestandsuitwisseling te garanderen.
Welke is beter: NFS of iSCSI?
De keuze tussen NFS en Internet Small Computer System Interface (iSCSI) hangt af van verschillende factoren, waaronder uw specifieke gebruikssituatie, vereisten en de onderliggende infrastructuur. Zowel NFS als iSCSI hebben hun sterke punten en dingen om rekening mee te houden. Laten we ze vergelijken.
Protocol en toegangsmethode
Hoewel NFS een protocol op bestandsniveau is dat externe toegang tot bestanden via een netwerk mogelijk maakt, is iSCSI een protocol op blokniveau dat het transport van SCSI-commando's via een IP-netwerk mogelijk maakt. Het presenteert opslag op afstand alsof het een lokale schijf is die aan het systeem is gekoppeld. iSCSI-datastores bieden directe toegang op blokniveau tot opslagapparaten, wat nuttig kan zijn voor bepaalde workloads.
Performance
NFS kan efficiënt zijn voor leesintensieve workloads, vooral wanneer cachingmechanismen worden gebruikt. Het kan echter enige overhead veroorzaken vanwege de toegang op bestandsniveau en de extra betrokken protocollagen.
iSCSI biedt uitstekende prestaties voor toepassingen die een lage latency en een hoge verwerkingscapaciteit vereisen, omdat het op blokniveau werkt. Het maakt directe toegang tot opslagapparaten mogelijk en kan profiteren van geavanceerde functies zoals jumboframes en overdrachtsmogelijkheden van netwerkinterfacekaarten (NIC's).
Flexibiliteit en platformonafhankelijke ondersteuning
NFS staat bekend om zijn platformonafhankelijke compatibiliteit en ondersteunt verschillende besturingssystemen zoals Linux, Unix en Windows. Het vereenvoudigt het delen van bestanden en samenwerking tussen verschillende platforms.
iSCSI presenteert opslag op afstand als een lokale schijf, waardoor het geschikt is voor omgevingen die toegang op blokniveau vereisen, zoals databasesystemen of virtualisatieplatforms. Het is over het algemeen platformonafhankelijk en kan werken met elk besturingssysteem dat iSCSI-initiators ondersteunt.
Infrastructuurvereisten
NFS vertrouwt op een toegewijde NFS-server die de gedeelde opslag host. Het vereist netwerkconnectiviteit en een juiste configuratie tussen de server en de clients. NFS-implementaties maken vaak gebruik van bestaande Ethernet-infrastructuur, waardoor het een kosteneffectieve optie is.
iSCSI vertrouwt op opslagapparaten of SAN's die opslagvolumes aan het netwerk presenteren. Het vereist speciale hardware of opslagapparatuur die iSCSI-doelstellingen kan exporteren. iSCSI-implementaties vereisen vaak een aparte netwerkinfrastructuur of speciale VLAN's voor optimale prestaties.
Schaalbaarheid en beheer
NFS is relatief eenvoudig in te stellen en te beheren. Het biedt flexibiliteit in termen van opslaglocatie en kan gemakkelijk worden gedeeld over meerdere systemen. Schaalbaarheid kan echter een overweging zijn voor grotere implementaties, omdat NFS afhankelijk is van de prestaties en capaciteit van de NFS-server.
iSCSI biedt schaalbaarheid door gebruik te maken van de mogelijkheden van opslagsystemen of SAN's. Het kan grootschalige implementaties aan en biedt geavanceerde functies voor opslagbeheer, zoals RAID-configuraties, volumesnapshots en Thin Provisioning.
Beveiliging
NFS had van oudsher beperkte beveiligingsfuncties, maar recente versies (NFSv4) introduceerden verbeterde beveiligingsmechanismen zoals Kerberos-authenticatie en sterkere toegangscontroles. Er kunnen echter aanvullende configuratie- en beveiligingsmaatregelen nodig zijn om de gegevensbescherming te waarborgen.
iSCSI kan gebruikmaken van bestaande netwerkbeveiligingsmaatregelen, zoals IPsec- of VLAN-segmentering, om veilige datatransmissie te bieden. Het maakt encryptie van data tijdens het transport mogelijk, waardoor een extra beveiligingslaag wordt toegevoegd.
Tot slot hangt het bepalen welk protocol beter is, NFS of iSCSI, af van uw specifieke vereisten en omgeving. NFS wordt vaak bevoordeeld om zijn eenvoud, platformonafhankelijke ondersteuning en gebruiksgemak bij het delen van bestanden. iSCSI daarentegen blinkt uit in prestaties, vooral voor toegang op blokniveau en veeleisende workloads. Het biedt een lagere latency en een hogere verwerkingscapaciteit, waardoor het geschikt is voor toepassingen die directe opslagtoegang vereisen.
Om een geïnformeerde beslissing te nemen tussen NFS en iSCSI, moet u rekening houden met de volgende factoren:
Vereisten voor workloads: Evalueer de specifieke behoeften van uw workloads. Als u zich voornamelijk bezighoudt met het delen van bestanden en samenwerking tussen verschillende platforms, is NFS misschien de betere keuze. Als u toegang met lage latency en high-performance opslag nodig hebt voor applicaties zoals databases of virtualisatie, is iSCSI misschien geschikter.
Infrastructuur en budget: Beoordeel uw bestaande infrastructuur- en budgetbeperkingen. NFS kan kosteneffectiever zijn omdat het bestaande Ethernet-netwerken gebruikt en geen speciale opslaghardware nodig heeft. Aan de andere kant kan iSCSI extra investeringen in speciale opslagapparatuur of SAN-infrastructuur vereisen.
Complexiteit van het management: Overweeg de complexiteit van het beheren en configureren van elk protocol. NFS is over het algemeen gemakkelijker in te stellen en te beheren, terwijl iSCSI meer geavanceerde configuratie en beheer kan inhouden vanwege de aard op blokniveau en speciale opslagsystemen.
Schaalbaarheid: Evalueer de schaalbaarheidsvereisten van uw opslagoplossing. iSCSI , met zijn vermogen om geavanceerde opslagsystemen te benutten, biedt meer schaalbaarheidsopties, waaronder functies zoals RAID-configuraties en Thin Provisioning . NFS-schaalbaarheid hangt af van de prestaties en capaciteit van de NFS-server.
Beveiliging: Houd rekening met de veiligheidsoverwegingen van uw data. Hoewel beide protocollen kunnen worden beveiligd, kan iSCSI robuustere beveiligingsopties bieden, zoals dataencryptie en beveiligingsprotocollen op netwerkniveau zoals IPsec.
Uiteindelijk hangt de keuze tussen NFS en iSCSI af van uw specifieke behoeften en prioriteiten. Het kan ook de moeite waard zijn om een hybride aanpak te overwegen, waarbij NFS en iSCSI in verschillende delen van uw infrastructuur samen worden gebruikt om hun respectievelijke sterke punten te benutten.
Wat is het verschil tussen NFS en CIFS?
NFS en Common Internet File System (CIFS) zijn beide protocollen die worden gebruikt voor het delen van bestandssystemen via een netwerk. NFS wordt echter voornamelijk gebruikt in Unix-gebaseerde systemen, terwijl CIFS wordt gebruikt in Windows-gebaseerde systemen.
CIFS, ook bekend als Server Message Block (SMB), is in de jaren tachtig van de vorige eeuw ontstaan bij IBM en werd later omarmd en uitgebreid door Microsoft, waardoor het de facto de standaard werd voor het delen van bestanden in Windows-omgevingen.
Performance
NFS presteert doorgaans beter dan CIFS op het gebied van snelheid en efficiëntie, vooral in Unix-gebaseerde omgevingen. Het maakt gebruik van een stateless protocol, wat resulteert in lagere overhead en snellere dataoverdracht. CIFS, met de nadruk op Windows-compatibiliteit en uitgebreide functies, heeft meestal een iets hogere overhead, wat mogelijk van invloed is op de prestaties, met name in netwerken met hoge latency.
Veiligheid
Zowel NFS als CIFS bieden beveiligingsfuncties, maar er zijn verschillen in hun implementaties. NFS vertrouwde aanvankelijk op basisbeveiligingsmechanismen zoals host-gebaseerde authenticatie, die kwetsbaar kunnen zijn voor bepaalde aanvallen. Moderne versies, zoals NFSv4, hebben echter sterkere beveiligingsmaatregelen ingevoerd, waaronder ondersteuning voor Kerberos-authenticatie en -encryptie. CIFS, met zijn integratie in Windows-besturingssystemen, profiteert van de robuuste beveiligingsmechanismen en toegangscontrolefuncties van Windows, zoals Active Directory-integratie en machtigingen op bestandsniveau.
Platformondersteuning
NFS heeft bredere platformondersteuning, die verder reikt dan Unix-achtige systemen. Het kan worden geïmplementeerd op Windows-systemen via software van derden, waardoor het veelzijdiger is in Heterogene omgevingen. CIFS, als het native file-sharing protocol van Windows, integreert naadloos met Windows Server-omgevingen en biedt geavanceerde functies die specifiek zijn voor het Windows-ecosysteem.
Concluderend: hoewel zowel NFS als CIFS het doel van het delen van netwerkbestanden dienen, verschillen ze in termen van oorsprong, compatibiliteit, prestaties, beveiliging en platformondersteuning. De keuze is afhankelijk van uw specifieke vereisten, bestaande infrastructuur en de platforms die u binnen uw organisatie gebruikt.
NFS-datastores in virtualisatie
NFS-datastores worden op grote schaal gebruikt in virtualisatieomgevingen omdat ze een kosteneffectieve, zeer beschikbare optie voor netwerkbestandsopslag bieden. NFS-datastores stellen virtuele machines in staat om toegang te krijgen tot gedeelde opslagresources, waardoor databeheer wordt vereenvoudigd en de behoefte aan opslagruimte wordt verminderd. Hoewel NFS geen VMware-technologie is, wordt het op grote schaal gebruikt in VMware . ESXi , een hypervisor die in virtualisatieomgevingen wordt gebruikt, ondersteunt het gebruik van NFS-datastores. ESXi biedt ook geavanceerde functies zoals hoge beschikbaarheid en een gedistribueerde resource scheduler, die een efficiënt gebruik van NFS-datastores mogelijk maken.
Voordelen van het gebruik van NFS-datastores
Het gebruik van NFS-datastores biedt verschillende voordelen en voordelen, waaronder:
Kostenefficiënte, high-availability netwerk file storage
NFS-datastores bieden een kosteneffectieve, zeer beschikbare optie voor netwerkbestandsopslag, waardoor de behoefte aan opslagruimte wordt verminderd en het datamanagement wordt vereenvoudigd.
Gebruiksgemak en flexibiliteit
NFS-datastores zijn eenvoudig op te zetten en te gebruiken, waardoor bedrijven en netwerken flexibel en eenvoudig te beheren zijn.
Nadelen van het gebruik van NFS-datastores
Hoewel NFS-datastores verschillende voordelen bieden, zijn er ook enkele nadelen om te overwegen, waaronder:
Prestaties en beveiliging
NFS-datastores bieden mogelijk niet hetzelfde niveau van prestaties en beveiliging als andere opslagoplossingen, zoals iSCSI .
Latentie- en compatibiliteitsproblemen met netwerkbestandsopslag
NFS-datastores kunnen worden beïnvloed door problemen met de latency en compatibiliteit van netwerkbestandsopslag. Netwerklatentie kan vertragingen veroorzaken bij de toegang tot data, terwijl er compatibiliteitsproblemen kunnen ontstaan tussen verschillende besturingssystemen en netwerkconfiguraties.
Gebruik Pure om het volledige voordeel van NFS-datastores te halen
NFS-datastores zijn een belangrijk onderdeel van virtualisatie, waardoor bedrijven drastische verbeteringen in IT-efficiëntie en flexibiliteit kunnen aanbrengen.
Maar infrastructuurbeperkingen verhinderen veel IT-afdelingen om ten volle te profiteren van hun virtualisatie-investering, waarbij opslagsystemen meestal het grootste knelpunt vormen. Het Pure Storage ® FlashArray ™-productpakket elimineert opslagproblemen, waardoor organisaties de voordelen van virtualisatie volledig kunnen realiseren.
Met FlashArray krijgt u:
Volledige virtualisatie
FlashArray//X ™ biedt de prestaties en schaalbaarheid die nodig zijn om alles te kunnen virtualiseren, waaronder veeleisende desktopinfrastructuur voor ondernemingen en zelfs prestatie-intensieve, bedrijfskritische workloads zoals grote databases. U kunt niet alleen alle workloads virtualiseren, maar normale managementtaken worden ook eenvoudiger en sneller, waardoor de IT-administrators ontlast worden.
100% consolidatie
Profiteer van always-on, 99,9999% beschikbaarheid, inclusief non-disruptieve upgrades en onderhoud. FlashArray maakt het eenvoudig om te integreren met het managementplatform van uw keuze: VMware vRealize, Cisco UCS Director, Microsoft System Center, OpenStack, etc.
100% automatisering
FlashArray levert ook uitgebreide orkestratie- en automatiseringsfuncties
voor private of hybride cloud-model IT. Snel schaalbare workflows inzetten die complexe IT-processen automatiseren. Automatiseer uw datastore-creatie (zonder tuning, uitlijnen, of tiers) en uw beschermingsbeleid (met native snapshots en replicatie). Voorkom bronconflicten met voorspellende analytics en slimme alerts die proactieve identificatie van en oplossingen voor nieuwe problemen bieden.
100% Self-service
Applicatie-eigenaren en andere gebruikers hebben datacenterservices vanuit een cloudmodel nodig die direct beschikbaar en eenvoudig in gebruik zijn. Met FlashArray kunnen virtualisatiebeheerders snel self-service catalogi bouwen waarmee gebruikers zelf applicaties, diensten en resources kunnen leveren. Voorbeeldcatalogi zijn beschikbaar op de Community-website van Pure Storage waar gebruikers hun workflows, service templates, etc. delen.
Meer informatie over de FlashArray-productsuite .
