Network Direct Attached Storage


Network Direct Attached Storage
NDAS von chilliGreen

Network Direct Attached Storage (NDAS) ist ein proprietäres System zur Anbindung externer Speichermedien wie Festplatten, Flash-Speicher oder Bandlaufwerke an ein Netzwerk. Die Patente für NDAS hält die amerikanische Firma Ximeta. Die NDAS-Systeme arbeiten autonom, also ohne einen PC oder Server, und werden direkt an ein Ethernet-Kabel angeschlossen. Die Speichermedien erscheinen auf dem Zielsystem wie lokale Datenträger. NDAS Systeme nutzen das Netzwerkprotokoll LPX (Lean Packet Exchange), ein proprietäres von der Firma XIMETA entwickeltes Protokoll, das nicht auf dem TCP/IP Standard basiert.

Inhaltsverzeichnis

Aufbau und Technik

NDAS-Speichersysteme bestehen üblicherweise aus mindestens einem externen Gehäuse für eine oder mehrere Festplatten. Im Gehäuse ist eine Steuerelektronik integrierter Firmware, welche die Netzwerkschnittstelle ansteuert und die Bereitstellung der Daten im Netzwerk regelt. Hinzu kommt noch ein Netzteil zur Spannungsversorgung.

LPX Protokoll

Die externen Speichermedien werden mit Hilfe eines proprietären Netzwerkprotokolls namens LPX (Lean Packet Exchange) an die Clients angebunden. LPX wird nur von Switches (oder Hubs) weitergeleitet. Ein TCP/IP-Routing, also das Weiterleiten in andere Subnetze über einen Router hinweg, ist folglich nicht möglich. Der Vorteil dieser Implementierung liegt im geringen Overhead, sowie in den geringen Systemanforderungen (Rechenleistung, Speicher) des LPX Protokolls. Hieraus resultiert ein vergleichbar hoher Datendurchsatz, gerade auch bei stromsparenden und daher leistungsschwachen CPUs, wie sie häufig in preisgünstigen und besonders mobilen (Klein-)Geräten verwendet werden. Diese Technik ist vergleichbar mit AoE. Die Anbindung der Clients wird durch ein Treiberprogramm (verfügbar für Windows 95/98/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 10.2, Linux) realisiert, welches das NDAS als virtuelles SCSI-Laufwerk einbindet.

Verkabelung

NDAS-Datenträger können über Ethernetkabel an Switches, WLAN-Accesspoints oder WLAN-Routern angeschlossen und so für einen bis mehrere Computer im Netz bereitgestellt werden.

Viele NDAS-Systeme für den Endbenutzerbereich sind zusätzlich mit einem USB-2.0-, eSATA- oder (seltener) Firewire-Anschluss ausgestattet, sodass die Festplatte bzw. das Festplattenverbundsystem auch als lokaler externer Massenspeicher am Computer angeschlossen werden kann. NDAS-Eigenschaften sind dann allerdings abgeschaltet.

WLAN und Routing

Von der Anbindung des NDAS über WLAN wird von den Herstellern üblicherweise abgeraten, genauso wie darauf verwiesen wird, dass „über das Internet“ kein Zugriff möglich ist. Ebenso wird von Hubs abgeraten. Man kann das netzwerktechnisch so interpretieren, dass das Protokoll LPX generell nicht routingfähig ist.

In der Praxis bedeutet das, dass alle Geräte – NDAS wie auch Zielsysteme – nur in lokalen, nicht gerouteten Netzen betrieben werden können.

Vergleich mit NAS

Funktionalität

NDAS-Speichermedien stellen in einer SOHO-Umgebung Speicherkapazität bereit, aber keine darüber hinausgehende Server-Funktionalität wie DHCP, FTP, Media-Streaming, eigene Benutzerverwaltung etc., wie das bei Network Attached Storage (NAS) inzwischen üblich ist. Anfängliche Fehler beim Zugriff über DSL-Router stellen bei den NDAS-Systemen mittlerweile kein Problem mehr dar (Stand Januar 2008), jedoch müssen alle Clients nach wie vor im gleichen Netzsegment liegen (Okt. 2008, Ximeta: ... Only computers under the same subnet can even attempt to connect to the Netdisk ... ).

Da NDAS-Datenträger aus der Sicht des Betriebssystems wie lokale Datenträger erscheinen, können sie mit lokalen Dateisystemen wie NTFS, HFS+ oder anderen formatiert werden – mit allen Vor- und Nachteilen dieser Dateisysteme, im Gegensatz zu dem Dateisystem eines NAS-Dateiservers. Daher funktioniert auch das Backupsystem TimeMachine von Mac OS X (Leopard) einwandfrei mit NDAS.

Die Anzahl gleichzeitiger Benutzer wird je nach Quelle unterschiedlich benannt: Nach Angaben der Firma Ximeta sind maximal 64 parallele Anwender möglich, in der Praxis wird jedoch zu maximal 16 gleichzeitigen Anwendern geraten.

RAID

Inzwischen bieten die meisten NDAS-Systeme die RAID-Level 0 und 1 an. Während RAID 1 durch Spiegelung zweier Festplatten die Ausfallsicherheit erhöht, kann RAID 0 den Durchsatz steigern – allerdings auf Kosten der Ausfallsicherheit. Das RAID-Array kann auf zwei räumlich verteilte Platten über das Netzwerk gespannt werden. Im Fehlerfall kann bei älteren Implementierungen oder Treibern erhöhter Aufwand nötig sein, in Form von Backup der verbliebenen Platte und anschließende Neu-Formatierung beider Platten. RAID-Level 5 ist auf der Ximeta-Homepage für ca. Mitte 2007 angekündigt.

Performance

Die Geschwindigkeit des Datentransfers ist bei NDAS-Systemen potentiell besser als bei Network Attached Storage (NAS)-Geräten. Da NAS-Geräte meist ein Mini-Linux als Betriebssystem verwenden und eine Anbindung über TCP/IP bzw. FTP und SMB benötigen, sind bei NAS-Geräten die verfügbare Bandbreite auf dem Netz verringert und CPU und Netzwerkkarten-Chipsatz stärker belastet.

Da NDAS-Medien auf den mit ihnen verbundenen Systemen wie lokale Festplatten erscheinen, auch wenn sie faktisch über das Netzwerk eingebunden sind, können Prozesse, die normalerweise nur lokal ausgeführt werden, alle angeschlossenen PC- oder Serversysteme ausbremsen. Beispiele sind Änderungen an den Dateiattributen oder NTFS-Rechten, der Windows-Index-Service, oder auch Defragmentierung.

Aufgrund von Anwenderberichten rät die Firma Ximeta von gerouteten WLAN-Teilstrecken im Netz, 10-MBit-Netzen, Hubs im Netz, sowie von mehr als einer Basis-Partition pro NDAS-System ab.

Unterstützte Betriebs- und Dateisysteme

Ximeta unterstützt die Betriebssysteme Windows 98SE/2000/XP/2003/Vista/2008/7, verschiedene Linux-Kernel und Mac OS X.

Die Windows-Treiber der Version 2.x funktionieren nur zusammen mit dem Dateisystem FAT32, während die Treiber der Version 3.x zusätzlich auch NTFS unterstützen. Unter Windows ist die gemeinsame Verwendung des NDAS-Geräts durch mehrere Computer im Netz sowohl lesend wie auch schreibend möglich.

Unter Mac OS X werden die Dateisysteme HFS, HFS+ und HFSX () unterstützt.

Der Linux-Treiber unterstützt zwar alle für Festplatten üblichen Dateisysteme (z.B. ext2, ext3, FAT32, NTFS), nicht jedoch den gemeinsamen Schreibzugriff durch mehrere Computer. Für den gemeinsamen Schreibzugriff auf das NDAS-Gerät müssen hier Cluster-Dateisysteme, wie das Global File System, OCFS2 oder das Veritas File System, eingesetzt werden. Anderenfalls drohen Beschädigungen des Dateisystems und Datenverluste.

Handhabung

Während man bei NAS teilweise etwas mehr Aufwand mit der Benutzerverwaltung und der Konfiguration hat – allerdings in der Regel nur einmal –, so gibt es bei NDAS einen entsprechenden Aufwand mit der Treiberinstallation bei jedem PC, der zugreifen können soll, sowie bei jedem Benutzer eines Rechners, dem nur restriktive Zugriffsrechte zugewiesen wurden (dies ist im Prinzip das Grundproblem von Windows-Workgroups ohne zentrale Benutzerverwaltung).

Bekannte oder vergleichbare Systeme (mit RAID-Fähigkeit und eigenem proprietärem Treiber)

  • NetDisk von ximeta – das „Original“.

Üblich sind auch Geräte anderer Hersteller, die dann aber trotzdem einen original ximeta-Chipsatz und ximeta-Treiber benutzen („Powered by NDAS“-Logo):

  • ShareDisk von Coworld GmbH – strategischer Partner von Ximeta in Europa
  • „Jou Jye VENUSRU JJ-23VRU 3,5″, LAN“ (Leergehäuse)
  • TARGA DataBox NDAS 400 (mit 400 GB Festplatte, Alugehäuse, Lüfter)
  • DataStation maxi z.ul von TrekStor (nur mit Fast Ethernet, immer mit Platte bestückt)
  • Die NETGEAR Storage-Center SC101 und dessen Gigabit-Variante SC101T sind sehr eng mit der NDAS-Technologie verwandt, jedoch eher als Micro-SAN (Storage Area Network) zu bezeichnen, denn – anders als NDAS-Systeme – stützen sich diese Geräte nicht auf ein PC-gängiges Dateisystem, sondern setzen das SFS (SAN-Filesystem) der amerikanischen Firma DataPlow ein.
  • LanDisk II von ChiliGreen
  • N36 Home Media Center von RAPSODY
  • TMN-3553 von Techsolo
  • ME-740K von Multicase
  • NetDISK 351UNE von IOCELL (lüfterloses Festplatten-Leergehäuse aus Plastik, mit Gb-LAN-, eSATA- und USB-2.0-Anschluss)
  • NetDISK 352ND von IOCELL (Festplatten-Leergehäuse für 2 Laufwerke, mit Lüfter, Gb-LAN- und USB-2.0-Anschluss)
  • DC-8310 NDAS von Dawicontrol GmbH (baugleich zu IOCELLs NetDISK 351UNE)

Weblinks


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