03 - NAS - Armazenamento Conectado à Rede

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Armazenamento e
 Gerenciamento
 de Informações
Arm
azenam
ento e
G
erenciam
ento de Inform
ações
Como armazenar, gerenciar e proteger informações digitais
EMC Education ServicesEMC Education Services
EM
C Education Services
Computação e Tecnologia da
Informação/Fundamentos
Brookshear, J. G.
Ciência da Computação: Uma Visão 
Abrangente, 7.ed.
Carter, N.
Coleção Schaum: Arquitetura de 
Computadores
Coulouris, G.; Dollimore, J.; Kindberg, T.
Sistemas Distribuídos, 4.ed.
Goodrich, M. T.; Tamassia, R.
Estruturas de Dados e Algoritmos em 
Java, 4.ed.
Goodrich, M. T.; Tamassia, R.
Projeto de Algoritmos: Fundamentos, 
Análise e Exemplos da Internet
Haykin, S.
Redes Neurais: Princípios e Prática, 2.ed.
Lewis, H. R.; Papadimitriou, C. H.
Elementos da Teoria da Computação, 
2.ed.
Null, L.; Lobur, J.
Princípios Básicos de Arquitetura e 
Organização de Computadores, 2.ed.
Preece, J.; Rogers, Y.; Sharp, H.
Design de Interação: Além da Interação 
Homem-Computador
Ramos, M. V. M.; Neto, J. J.; Veja, I. S.
Linguagens Formais: Teoria, Modelagem e 
Implementação
Shaw, A. C. 
Sistemas e Software de Tempo Real
Computação e Tecnologia da
Informação/Redes e Internet
Cheswick, W. R.; Bellovin, S. M.; 
Rubin, A. D.
Firewalls e Segurança na Internet: 
Repelindo o Hacker Ardiloso, 2.ed.
Comer, D.
Redes de Computadores e Internet, 4.ed.
Davidson, J. & Cols.
Fundamentos de VoIP, 2.ed.
Deitel, H. M.; Deitel, P. J.; Nieto, T. R. 
Internet e World Wide Web, Como 
Programar, 2.ed.
Deitel, H. M. & Cols.
XML: Como Programar
Deitel, H. M. & Cols.
Perl: Como Programar
Forouzan, B.
Comunicação de Dados e Redes de 
Computadores, 3.ed.
Harold, E. R.
Refatorando HTML
Herrington, J. D.
PHP Hacks
Howard, M.; LeBlanc, D.
Escrevendo Código Seguro, 2.ed.
Roman, E.; Ambler, S. W.; Jewell, T.
Dominando Enterprise JavaBeans, 2.ed.
Stevens, W. R.; Fenner, B.; Rudoff, A. M.
Programação de Rede UNIX: API para 
Soquetes de Rede, 3.ed.
Tittel, E.
Coleção Schaum: Rede de Computadores
Armazenamento e
Gerenciamento de Informações
Como armazenar, gerenciar e proteger as informações digitais
Gerenciar e proteger informações são atividades cruciais para o sucesso de uma 
empresa. Antigamente, tratava-se de um processo rotineiro e relativamente simples; 
hoje, no entanto, confi gurou-se em um procedimento maduro e sofi sticado da 
tecnologia da informação. As tecnologias de armazenamento e gerenciamento de 
dados oferecem diversas soluções para armazenar, gerenciar, acessar, proteger, 
compartilhar e otimizar as informações.
Esta obra explica os conceitos, os princípios e os procedimentos de implementação 
de diferentes tecnologias utilizadas para armazenar e gerenciar informações. Entre 
os tópicos abordados estão:
Desafi os e soluções para o armazenamento e gerenciamento de dados• 
Sistemas de armazenamento inteligentes• 
Redes de armazenamento (FC-SAN, IP-SAN, NAS)• 
Backup, recuperação e arquivamento (incluindo CAS)• 
Continuidade de negócios e recuperação de desastres• 
Segurança do armazenamento e virtualização• 
Gerenciamento e monitoramento da infraestrutura de armazenamento• 
Este livro serve de guia preparatório para o exame Information 
Storage and Management E20-001, necessário para a 
certifi cação EMC Proven Professional Associate. O EMC Proven 
Professional é o programa de certifi cação líder na área de 
armazenamento e gerenciamento de informações.
A EMC Corporation é líder no desenvolvimento e fornecimento de tecnologias e soluções em 
infraestrutura de informações. Conheça os produtos e serviços no site www.emc2.com.br.
COMPUTAÇÃO/REDES
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Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CRB-10/Prov-009/10
S693a Somasundaram, G. 
 Armazenamento e gerenciamento de informações : como 
armazenar, gerenciar e proteger informações digitais / G. 
Somasundaram, Alok Shrivastava, EMC Education Services 
; tradução: Acauan Pereira Fernandes ; revisão técnica: EMC 
Brasil. – Porto Alegre : Bookman, 2011.
 480 p. ; 25 cm. 
 ISBN 978-85-7780-750-5
 1. Computação. 2. Armazenamento e gerenciamento de 
informação digital. I. Shrivastava, Alok. II. EMC Education 
Services. III. Título.
CDU 004.658
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O NAS (Network-Attached Storage, armazenamento 
conectado à rede) é um dispositivo de compartilha-
mento de arquivos baseado em IP e conectado a 
uma rede local. O NAS fornece as vantagens da 
consolidação de servidores com a eliminação da 
necessidade de múltiplos servidores de arquivo. 
Ele apresenta consolidação do armazenamento 
através de acesso e compartilhamento de dados 
em nível de arquivo. NAS é uma solução de ar-
mazenamento preferida e permite aos clientes 
compartilhar arquivos de forma rápida e direta 
com um mínimo de despesas de gerenciamento de armazenamento. Também 
ajuda a eliminar gargalos com os quais os usuários se deparam ao acessar arqui-
vos a partir de um servidor de propósito geral.
O NAS usa protocolos de rede e de compartilhamento de arquivos para 
executar funções de arquivamento e armazenamento. Estes protocolos incluem 
TCP/IP para transferência de dados e CIFS e NFS para file serving remotos. NAS 
permite a usuários UNIX e Microsoft Windows compartilhar os mesmos dados 
sem problemas. Para possibilitar o compartilhamento de dados, o NAS utiliza 
geralmente NFS para UNIX, CIFS para Windows e o File Transfer Protocol (FTP) 
e outros protocolos para ambos os ambientes. Avanços recentes na tecnologia 
de redes possibilitaram a NAS crescer para atender a requisitos empresariais de 
melhor desempenho e confiabilidade no acesso aos dados.
Um dispositivo NAS é um sistema de armazenamento e file serving dedica-
do, de alto desempenho, alta velocidade e único propósito. O NAS serve a uma 
variedade de clientes e o faz sobre uma rede IP. A maioria dos dispositivos NAS 
suporta múltiplas interfaces e redes.
Um dispositivo NAS emprega seu próprio sistema operacional e componen-
tes de hardware e software integrados para satisfazer a necessidades específicas 
do serviço de arquivos. Seu sistema operacional é otimizado para I/O de arqui-
vos e, portanto, desempenha I/O de arquivos melhor do que um servidor de 
propósito geral. Como consequência, um dispositivo NAS pode servir a mais 
Capítulo 7
Armazenamento 
Conectado à Rede
CONCEITOS-CHAVE
Dispositivo NAS
Compartilhamento de arquivos remotos
Conectividade e protocolos NAS
Desempenho e disponibilidade NAS
MTU e quadros jumbo
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172 Parte II Redes de Armazenamento: Tecnologias e Virtualização
clientes do que servidores tradicionais de arquivos, fornecendo o benefício da 
consolidação de servidores.
Este capítulo descreve os componentes do NAS, diferentes tipos de imple-
mentações de NAS, os protocolos de compartilhamento de arquivos e os proto-
colos de camada de transporte e de rede usados em implementações de NAS. O 
capítulo também explica considerações de projeto NAS e fatores que afetam seu 
desempenho.
7.1 Servidores de propósito geral versus dispositivos NAS
Um dispositivo NAS é otimizado para funções de file serving como armaze-
namento, recuperação e acesso de aplicativos e clientes a arquivos. Conforme 
mostrado na Figura 7-1, um servidor de propósito geral pode ser usado para 
hospedar qualquer aplicativo, já que executa um sistema operacional genérico. 
Diferentemente de um servidor de propósito geral, um dispositivo NAS é dedi-
cado ao file serving. Ele tem um sistema operacional de tempo real dedicado ao 
file serving que utiliza protocolos padrão abertos. Alguns fornecedores de NAS 
suportam recursos como clusterização nativa para obter alta disponibilidade.
Aplicativos
Drivers de Impressora
Sistema de Arquivos
Sistema OperacionalRede
Sistema de Arquivos
Sistema Operacional
Rede
Dispositivo NAS
de Função Única
Servidores de Propósito Geral
(Windows ou UNIX)
Figura 7-1 Servidor de propósito geral versus Dispositivo NAS.
7.2 Benefícios do NAS
O NAS oferece os seguintes benefícios:
 ■ Suporta acesso abrangente às informações: Permite o compartilha-
mento eficiente de arquivos e suporta configurações muitos-para-um e 
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Capítulo 7 Armazenamento Conectado à Rede 173
um-para-muitos. A configuração muitos-para-um permite que um dis-
positivo NAS sirva a muitos clientes simultaneamente. A configuração 
um-para-muitos permite que um cliente se conecte a muitos dispositivos 
NAS simultaneamente.
 ■ Eficiência aprimorada: Elimina gargalos que ocorrem durante o acesso 
a arquivos a partir de um servidor de propósito geral, porque o NAS usa 
um sistema operacional especializado para o file serving. Isso melhora a 
utilização de servidores de propósito geral aliviando-os de operações de 
serviço de arquivos.
 ■ Flexibilidade melhorada: Compatível para clientes tanto de plataformas 
UNIX quanto de Windows a partir de protocolos padrão do setor. NAS é 
flexível e pode atender a solicitações de diferentes tipos de cliente a partir 
da mesma origem.
 ■ Armazenamento centralizado: Concentra o armazenamento de dados 
para minimizar sua duplicação em estações de trabalho de clientes, sim-
plificar o gerenciamento de dados e assegurar maior proteção a eles.
 ■ Gerenciamento simplificado: Fornece um console centralizado que pos-
sibilita gerenciar sistemas de arquivos de forma eficiente.
 ■ Capacidade de expansão: Amplia-se facilmente, de acordo com diferentes 
perfis de utilização e tipos de aplicativos comerciais, por causa do alto 
desempenho e do projeto de baixa latência.
 ■ Alta disponibilidade: Oferece opções eficientes de replicação e recupe-
ração, permitindo alta disponibilidade de dados. NAS usa componen-
tes de rede redundantes que fornecem opções de conectividade máxi-
ma. Um dispositivo NAS pode utilizar tecnologia de clusterização para 
failover.
 ■ Segurança: Garante a segurança, autenticação de usuário e bloqueio de 
arquivos junto com os esquemas de segurança padrão do setor.
7.3 I/O de arquivos no NAS
NAS usa acesso em nível de arquivo para todas as suas operações de I/O. O 
I/O de arquivos é uma solicitação de alto nível que especifica o arquivo a ser 
acessado, mas não determina seu endereço de bloco lógico. Por exemplo, uma 
solicitação de I/O de arquivo proveniente de um cliente pode especificar a leitu-
ra de 256 bytes a partir de um byte número 1152 em determinado arquivo. Dife-
rentemente do I/O de bloco, não há informações em uma solicitação de I/O de 
arquivo sobre o setor ou o volume do disco. O sistema operacional NAS registra 
a localização dos arquivos no volume do disco e converte o I/O de arquivo do 
cliente em I/O em nível de bloco para recuperar dados.
O sistema operacional NAS emite uma solicitação de I/O de bloco para sa-
tisfazer às solicitações de leitura e gravação dos arquivos que recebe. Os dados 
recuperados são convertidos novamente em I/O em nível de arquivo para apli-
cativos e clientes.
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174 Parte II Redes de Armazenamento: Tecnologias e Virtualização
7.3.1 Sistemas de arquivos e compartilhamento de 
arquivos remotos
Um sistema de arquivos é uma forma estruturada de armazenar e organizar ar-
quivos de dados. Muitos sistemas de arquivos mantêm uma tabela de acesso a 
arquivos para simplificar o processo de encontrá-los e acessá-los.
7.3.2 Acessando um sistema de arquivos
Um sistema de arquivos tem de ser montado antes de poder ser usado. Na maio-
ria dos casos, o sistema operacional estabelece um sistema de arquivos local du-
rante o processo de inicialização do sistema. A execução da montagem cria uma 
conexão entre o sistema de arquivos e o sistema operacional. Ao estruturar um 
sistema de arquivos, o sistema operacional organiza os arquivos e diretórios em 
uma estrutura na forma de árvore e concede ao usuário o privilégio de acessar 
esta estrutura. A árvore tem sua raiz em um ponto de montagem nomeado a 
partir das convenções do sistema operacional. Os usuários e aplicativos podem 
atravessar a árvore inteira da raiz até os nós folha. Os arquivos ficam localiza-
dos em nós folha, e os diretórios e subdiretórios são localizados em raízes inter-
mediárias. O relacionamento entre o usuário e o sistema de arquivos termina 
quando este é desmontado. A Figura 7-2 apresenta um exemplo da estrutura de 
diretórios UNIX sob ambientes operacionais UNIX.
/ (root)
etc bin usr tmp dev
ls csh ucb lib
...
......
Figura 7-2 Estrutura de diretórios UNIX.
7.3.3 Compartilhamento de arquivos
O compartilhamento de arquivos se refere ao armazenamento e ao acesso de 
arquivos de dados em uma rede. Em um ambiente de compartilhamento de ar-
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Capítulo 7 Armazenamento Conectado à Rede 175
quivos, um usuário que cria o arquivo (seu criador ou proprietário) determina 
o tipo de acesso a ser dado aos outros usuários (leitura, gravação, execução, in-
serção, exclusão e listagem) e controla as alterações no arquivo. Quando vários 
usuários tentam acessar um arquivo compartilhado ao mesmo tempo, um esque-
ma de proteção é necessário para manter a integridade dos dados e, ao mesmo 
tempo, possibilitar o compartilhamento.
O File Transfer Protocol (FTP), sistemas de arquivos distribuídos e um modelo 
cliente/servidor que use um protocolo de compartilhamento de arquivos são al-
guns exemplos de implementações de ambientes de compartilhamento de arquivos.
FTP é um protocolo cliente/servidor que permite a transferência de dados 
em uma rede. Um servidor de FTP e um cliente FTP se comunicam por meio de 
TCP como protocolo de transporte. FTP, como definido pelo padrão, não é um 
método seguro de transferência de dados, pois emprega transferência de dados 
não criptografados em uma rede. FTP sobre Secure Shell (SSH) adiciona segu-
rança à especificação FTP original.
Um DFS (Distributed File System, sistema de arquivos distribuídos) é um sistema 
de arquivos distribuídos por diversos hosts. Um DFS pode fornecer aos hosts 
acesso direto a todo o sistema de arquivos, ao mesmo tempo em que assegura 
eficiente gerenciamento e segurança de dados.
O tradicional modelo cliente/servidor, que é implementado com protocolos de 
compartilhamento de arquivos, é outro mecanismo para compartilhamento de 
arquivos remotos. Neste modelo, os clientes montam sistemas de arquivos re-
motos que ficam disponíveis em servidores de arquivo dedicados. Os protocolos 
de compartilhamento de arquivos cliente/servidor padrão são NFS para UNIX 
e CIFS para Windows. NFS e CIFS permitem ao proprietário de um arquivo es-
tabelecer o tipo de acesso necessário, como somente leitura ou leitura/gravação, 
para determinado usuário ou grupo de usuários.
Em ambas as implementações, os usuários não ficam cientes da localiza-
ção do sistema de arquivos. Além disso, um serviço de nomes, como DNS, LDAP 
(Lightweight Directory Access Protocol) e NIS (Network Information Services, ser-
viços de informação em rede), ajuda os usuários a identificar e acessar um recurso 
único na rede. Um protocolo de serviço de nomes cria um namespace, o qual guarda 
o nome único de cada recurso da rede e ajuda a reconhecer os recursos na rede.
7.4 Componentes do NAS
Um dispositivo NAS apresenta os seguintes componentes (veja a Figura 7-3):
 ■ NAS head (CPU e Memória)
 ■ Uma ou mais placas de interface de rede (NICs), que fornecem conectivi-
dade com a rede. Exemplos de NICs incluem Gigabit Ethernet, Fast Ether-
net, ATM e Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
 ■ Um sistema operacional otimizado para gerenciar a funcionalidade NAS
 ■ Protocolos NFS e CIFS para compartilhamentode arquivos
 ■ Protocolos de armazenamento padrão do setor para conectar e gerenciar 
recursos de discos físicos, como ATA, SCSI ou FC
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176 Parte II Redes de Armazenamento: Tecnologias e Virtualização
O ambiente NAS inclui clientes por meio do acesso a um dispositivo NAS 
por uma rede IP que utiliza protocolos padrão.
Interface de Rede
NFS CIFS
SO de Dispositivos NAS
Interface de
Armazenamento
NAS Head 
NFS
CIFS
UNIX
Windows
IP
Storage Array
Figura 7-3 Componentes do NAS.
7.5 Implementações de NAS
Conforme mencionado anteriormente, há dois tipos de implementações de 
NAS: integrado e gateway. O dispositivo NAS integrado tem todos os seus 
componentes e sistema de armazenamento em um único compartimento. Na 
implementação gateway, NAS head compartilha seu armazenamento com o 
ambiente NAS.
7.5.1 NAS integrado
Um dispositivo NAS integrado tem todos os componentes de NAS, como o 
head e o armazenamento NAS, em um único compartimento, ou quadro. Isso 
torna o NAS integrado um ambiente autocontido. O NAS head se conecta com 
a rede IP para fornecer conectividade aos clientes e servir as solicitações de I/O 
de arquivos. O armazenamento consiste em um número de discos que pode 
variar de ATA de baixo custo a drives de disco FC de alto throughput. O software 
de gerenciamento gerencia o NAS head e as configurações de armazenamento.
Uma solução NAS integrada varia de um dispositivo low-end, que é um 
compartimento único, a uma solução high-end, que pode ter um storage array 
conectado externamente.
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Capítulo 7 Armazenamento Conectado à Rede 177
Uma solução NAS do tipo aparelho low-end é apropriada para aplicativos 
que um departamento pequeno pode usar, no qual a necessidade primária é a 
consolidação do armazenamento, em vez de alto desempenho ou recursos avan-
çados como recuperação de desastre ou continuidade do negócio. Esta solução 
é fixa em termos de capacidade e talvez não seja passível fazer upgrade além da 
configuração original. Para expandir a capacidade, a solução deve ser através da 
implantação de unidades adicionais, uma tarefa que aumenta a sobrecarga do 
gerenciamento porque múltiplos dispositivos têm de ser administrados.
Em uma solução NAS high-end, pode ser usado armazenamento externo e 
dedicado. Isso permite o redimensionamento independente da capacidade em 
termos de armazenamento ou NAS head. Entretanto, há um limite para a capaci-
dade de expandir esta solução.
7.5.2 Gateway NAS
Um dispositivo de gateway NAS consiste em um NAS head independente e um 
ou mais storage arrays. O NAS head executa as mesmas funções que na solução 
integrada, embora o armazenamento seja compartilhado com outros aplicativos 
que requerem I/O em nível de bloco. Funções de gerenciamento neste tipo de 
solução são mais complexas do que as de um ambiente integrado, pois há tare-
fas administrativas separadas para o NAS head e o armazenamento. Além dos 
componentes que são conectados explicitamente à solução NAS, uma solução de 
gateway também pode utilizar a infraestrutura FC, como switches, directors ou 
storage arrays de conexão direta.
O gateway NAS é o mais redimensionável porque NAS heads e storage ar-
rays podem ser expandidos independentemente quando necessário. Adicionar 
capacidade de processamento ao gateway NAS é um exemplo de redimensiona-
mento. Quando o limite de armazenamento é atingido, pode ser redimensiona-
do, adicionando-se capacidade na SAN independentemente do NAS head. Os 
administradores podem melhorar o desempenho e as capacidades de processa-
mento de I/O de seus ambientes sem comprar dispositivos adicionais de inter-
conexão e armazenamento. O gateway NAS permite a alta utilização da capaci-
dade de armazenamento compartilhando-o com o ambiente SAN.
7.5.3 Conectividade NAS integrada
Uma solução integrada é autocontida e pode se conectar a uma rede IP padrão. 
As especificidades de como os dispositivos são conectados dentro de uma im-
plantação NAS, porém, variam de acordo com o modelo e o fornecedor. Em al-
guns casos, o armazenamento é interno ao dispositivo NAS e está conectado ao 
NAS head através de conexões internas, como os controladores ATA e SCSI. Em 
um modelo NAS integrado high-end, o armazenamento externo pode ser conec-
tado diretamente por HBAs FC ou por FC switches dedicados. No caso de um 
modelo NAS integrado low-end, o tráfego de backup é compartilhado na mesma 
rede IP pública junto com o tráfego normal de acesso dos clientes. No caso de um 
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178 Parte II Redes de Armazenamento: Tecnologias e Virtualização
modelo NAS integrado high-end, uma rede de backup isolada pode ser usada 
para separar o tráfego do acesso dos clientes. Soluções mais complexas podem 
incluir um subsistema de armazenamento inteligente, permitindo backups mais 
rápidos e capacidades maiores ao mesmo tempo em que melhora o desempenho. 
A Figura 7-4 ilustra um exemplo de conectividade NAS integrada.
IPServidor UNIX
Servidor Windows
Sistema NAS Integrado
Clientes
Figura 7-4 Conectividade NAS integrada.
7.5.4 Gateway de conectividade NAS
Em uma solução de gateway, a conectividade de front-end é semelhante à de 
uma solução integrada. Um ambiente integrado tem um número fixo de NAS 
heads, tornando relativamente fácil determinar os requisitos de rede IP. Em 
comparação, é complexo determinar os requisitos de rede em um ambiente de 
gateway, devido às opções de redimensionamento. Adicionar mais NAS heads 
pode requerer conectividade de rede e largura de banda adicionais.
A comunicação entre o gateway NAS e o sistema de armazenamento em uma 
solução de gateway é feita através de uma FC SAN tradicional. Para implantar 
uma solução NAS estável, fatores como caminhos múltiplos para os dados, fa-
brics redundantes e distribuição de carga devem ser considerados. A Figura 7-5 
apresenta um exemplo de conectividade de gateway NAS.
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Capítulo 7 Armazenamento Conectado à Rede 179
A implementação de uma solução de gateway NAS requer a análise do am-
biente NAS atual. Essa verificação é necessária para especificar a viabilidade da 
introdução de uma carga de trabalho NAS na SAN existente. Avalie a SAN para 
determinar se a carga de trabalho é primariamente de leitura ou gravação, ou 
aleatória ou sequencial. Examine o tamanho predominante do I/O em uso. De 
modo geral, cargas de trabalho sequenciais têm I/O grandes. Tipicamente, car-
gas de trabalho NAS são aleatórias com tamanhos pequenos de I/O. Introdu-
zir carga de trabalho sequencial com cargas de trabalho aleatórias pode causar 
interrupções na carga de trabalho sequencial. Portanto, é recomendado que se 
separem os discos NAS e SAN. Além disso, verifique se a carga de trabalho NAS 
é executada adequadamente com o cache configurado no subsistema de arma-
zenamento.
7.6 Protocolos de compartilhamento de arquivos NAS
A maioria dos dispositivos NAS suporta múltiplos protocolos de serviços de ar-
quivos para lidar com solicitações de I/O de arquivos para um sistema de arqui-
vos remotos. Conforme mencionado, NFS e CFIS são os protocolos comuns para 
compartilhamento de arquivos. NFS é usado predominantemente em ambientes 
operacionais baseados em UNIX; CIFS é empregado em ambientes operacionais 
baseados no Microsoft Windows.
Estes protocolos de compartilhamento de arquivos permitem aos usuários 
compartilhar dados em arquivos em diferentes ambientes operacionais e forne-
cem um meio para os usuários migrarem de um sistema operacional para outro 
de forma transparente.
IP FC SAN
Servidor de Aplicativos
Gateway NAS
Cliente
Storage Array
Servidor de Aplicativos
Cliente
Cliente
Figura 7-5 Conectividade de gateway NAS.
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180 Parte II Redes de Armazenamento: Tecnologias e Virtualização
7.6.1 NFS
O NFS é um protocolo cliente/servidor para compartilhamento de arquivos mui-
to usado em sistemas UNIX. O NFS foi baseado originalmente no User Datagram 
Protocol (UDP) sem conexão. Ele utiliza um modelo independente de máquina 
para representar os dados do usuário. Também dispõe de Remote Procedure Call 
(RPC) como método de comunicação interprocessos entre dois computadores. 
O protocolo NFS fornece um conjunto de RPCs a fim se acessar um sistema de 
arquivos remoto a fim de executar as seguintes operações:
 ■ Pesquisar arquivos e diretórios
 ■ Abrir, ler, gravar e fechar um arquivo
 ■ Alterar atributos de arquivos
 ■ Modificar conexões de arquivos e diretórios
NFS usa o protocolo de montagem para criar uma conexão entre o cliente e o 
sistema remoto a fim de transferir dados. NFS (NFSv3 e anteriores) é um proto-
colo sem estados, ou seja, não mantém qualquer tipo de tabela para armazenar in-
formações sobre arquivos abertos e os ponteiros associados a eles. Portanto, cada 
chamada fornece um conjunto completo de argumentos para acessar arquivos 
no servidor. Estes argumentos incluem um nome de arquivo e uma localização, 
uma posição específica para ler ou gravar e as versões do NFS.
Atualmente, há três versões de NFS em uso:
 ■ NFS versão 2 (NFSv2): Usa UDP para fornecer uma conexão de rede sem 
estados entre um cliente e um servidor. Recursos como bloqueio são ma-
nipulados fora do protocolo.
 ■ NFS versão 3 (NFSv3): Mais usada, emprega UDP ou TCP e é baseada em 
um projeto de protocolo sem estados. Inclui alguns recursos novos, como 
tamanho de arquivos de 64 bits, gravações assíncronas e atributos de ar-
quivo adicionais para reduzir outras buscas.
 ■ NFS versão 4 (NFSv4): Esta versão utiliza TCP e é baseada em um projeto 
de protocolo com estados. Oferece mais segurança.
7.6.2 CIFS
CIFS é um protocolo de aplicativos cliente/servidor que permite que os progra-
mas cliente façam solicitações de arquivos e serviços em computadores remotos 
sobre TCP/IP. É uma variação pública, ou aberta, do protocolo Server Message 
Block (SMB).
O protocolo CIFS permite a clientes remotos obter acesso a arquivos que es-
tejam em um servidor. CIFS permite o compartilhamento de arquivos com ou-
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Capítulo 7 Armazenamento Conectado à Rede 181
tros clientes por meio de bloqueios especiais. Nomes de arquivos em CIFS são 
codificados a partir de caracteres Unicode. CIFS fornece os seguintes recursos 
para garantir integridade de dados:
 ■ Usa bloqueio de arquivos e registros para evitar que usuários sobrescre-
vam o trabalho de outros em um arquivo ou registro.
 ■ É executado sobre TCP.
 ■ Suporta tolerância a falhas e pode restaurar automaticamente conexões 
e reabrir arquivos que estavam abertos antes da interrupção. Os recursos 
de tolerância a falhas do CIFS dependem de o aplicativo ser escrito para 
aproveitá-los. Além disso, CIFS é um protocolo com estado, pois o servi-
dor CIFS mantém informações de conexão sobre cada cliente conectado. 
No caso de uma falha na rede ou no servidor CIFS, o cliente recebe uma 
notificação de desconexão. A interrupção do usuário será minimizada se o 
aplicativo tiver embutida inteligência para restaurar a conexão. Entretan-
to, se ela não existir, o usuário terá que dar uns passos para restabelecer a 
conexão CIFS.
Usuários se referem aos sistemas de arquivos remotos com um esquema 
de nomenclatura de arquivos fácil de usar:
\\servidor\share ou \\nomedoservidor.domínio.sufixo\share
7.7 Operações de I/O em NAS
Os protocolos NFS e CIFS lidam com solicitações de I/O de arquivos para um 
sistema de arquivos remotos, o qual é gerenciado pelo dispositivo NAS. O pro-
cesso do I/O em NAS é o seguinte:
 1. O solicitante empacota uma solicitação de I/O em TCP/IP e a envia 
através da pilha da rede. O dispositivo NAS recebe a solicitação da 
rede.
 2. O dispositivo NAS converte a solicitação de I/O em uma solicitação de 
armazenamento físico apropriada, a qual é um I/O em nível de bloco, e a 
seguir executa a operação no pool de armazenamento físico.
 3. Quando os dados retornam do pool de armazenamento físico, o disposi-
tivo NAS os processa e os reempacota em uma resposta de protocolo de 
arquivos apropriada.
 4. O dispositivo NAS empacota esta resposta em TCP/IP novamente e a 
envia ao cliente através da rede.
A Figura 7-6 ilustra este processo.
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182 Parte II Redes de Armazenamento: Tecnologias e Virtualização
7.7.1 Hospedando e acessando arquivos em NAS
A seguir estão os passos necessários para hospedar arquivos e permitir aos usuá-
rios acessar os arquivos hospedados em um dispositivo NAS:
 1. Criar volumes de storage array: Estabelecer volumes no storage array 
e atribuir Logical Unit Numbers (LUN) a eles. Apresentar os volumes 
recém-criados ao dispositivo NAS.
 2. Criar Volumes NAS: Executar uma operação de detecção no dispositivo 
NAS, para reconhecer os volumes de array recém-criados e gerar Volu-
mes NAS (volumes lógicos). Vários volumes do storage array podem ser 
combinados para formar grandes volumes NAS.
 3. Criar sistemas de arquivo NAS: Estabelecer sistemas de arquivo NAS 
nos volumes NAS.
 4. Montar sistemas de arquivo: Estruturar o sistema de arquivos NAS no 
dispositivo NAS.
 5. Acessar os sistemas de arquivos: Publicar os sistemas de arquivos mon-
tados na rede a partir de NFS o CIFS para acesso dos clientes.
7.8 Fatores que afetam o desempenho e a 
disponibilidade do NAS
Já que NAS usa rede IP, a largura da banda e questões de latência associadas ao 
IP afetam seu desempenho. O congestionamento da rede é uma das fontes mais 
significativas de latência (Figura 7-7) em um ambiente NAS. Outros fatores que 
afetam o desempenho do NAS em diferentes níveis são:
Rede IP Dispositivo NASCliente
Interface de Armazenamento
Protocolo de Rede
Sistema Operacional NAS
NFS/CIFS
Pilha TCP/IP
Interface de Rede
Aplicativo
Sistema Operacional
Redirecionamento de I/O
NFS/CIFS
Pilha TCP/IP
Interface de Rede
1
3
2
4
Bloquear I/O
para o
dispositivo de
armazenamento
Storage Array
Figura 7-6 Operação de I/O em NAS.
Somasundaram_07.indd 182Somasundaram_07.indd 182 16-07-2010 15:0716-07-2010 15:07
	Armazenamento conectado à rede
	Servidores de propósito geral versus dispositivos NAS
	Benefícios do NAS
	I/O de arquivos no NAS
	Sistemas de arquivos e compartilhamento de arquivos remotos 
	Acessando um sistema de arquivos 
	Compartilhamento de arquivos 
	Componentes do NAS 
	Implementações de NAS 
	NAS integrado 
	Gateway NAS 
	 Conectividade NAS integrada 
	Gateway de conectividade NAS 
	Protocolos de compartilhamento de arquivos NAS
	NFS
	CIFS
	Operações de i/O em NAS
	Hospedando e acessando arquivos em NAS