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Netzwerkspeicher in Multimedia-Netzen - Netzwerkkomponenten

Inhaltsverzeichnis

1. Konzepte von Netzwerkspeichern

Mit vernetzten Speichersystemen werden drei grundsätzliche Ziele verfolgt: Konsolidierung, Zusammenarbeit und Verteilung. Je nach Größe der IT-Anlage und den Aufgaben bieten sich unterschiedliche Konzepte an.

1.1. Daten- und File-Server

Abb. 1.01: Daten-Server als Netzwerkspeicher (Fotos: [1])
Abb. 1.01: Daten-Server als Netzwerkspeicher (Fotos: [1])

In der klassischen EDV wird zur Verteilung der Aufgaben im Netz überwiegend ein Server-Client-Netzwerk eingesetzt. Auf einen Computer ("Host") laufen Dienste, die anderen Computern im Netz zur Verfügung gestellt werden. Dieses können interne Netzwerk-Dienste wie DHCP oder DNS sein oder öffentliche wie der Email-Empfang und -Versand. Neben den Diensten kann ein Server auch Speicherplatz zur Verfügung stellen um Daten oder Dateien allen im Netz befindlichen Stationen zugänglich zu machen oder sie zu archivieren. In kleinen Netzwerken mit wenig Datenaufkommen kann ein einzelner Server alle diese Funktionen allein übernehmen. Bei höherem Datenaufkommen müssen die Funktionen allerdings aus Performancegründen getrennt werden und die Speicherung von Daten wird dedizierten Daten-Servern oder File-Servern übertragen.

Diese spezialisierten Server verfügen neben den Festplatten, auf denen sich das Betriebssystem befindet, noch über eine Anzahl weiterer Festplatten, die für die Datenspeicherung reserviert sind. Aus Performancegründen sind diese Festplatten meist zu RAID-Arrays zusammengefasst. Die Hardware der Server, wie Prozessoren, Speicher, interne und externe Schnittstellen, ist auf hohe Datenübertragungsraten ausgelegt.
Da die Daten während der Übertragung vom Server zum Client nicht verfälscht oder verloren gehen dürfen, werden meist verbindungsorientierte Übertragungsprotokolle wie HTTP oder FTP verwendet.
Die Dateiverwaltung übernimmt das Betriebssystem des Servers. Die Zugriffsberechtigungen werden über eine Benutzerverwaltung gesteuert.

1.2. DAS (Direct Attached Storage)

Abb. 1.02: Datenserver mit DAS (Fotos: [2])
Abb. 1.02: Datenserver mit DAS (Fotos: [2])

Ein DAS (Direct Attached Storage = Direkt angebundener Speicher) ist ein direkt an einen Server oder eine Workstation angeschlossener Speicher. Kennzeichnend ist, dass sich zwischen dem Speicher und dem Server kein wie auch immer geartetes Netzwerk befindet und dass der Zugriff auf das DAS immer über den Server erfolgt. Somit verwaltet der Server auch das Dateisystem des DAS.
Die Verbindung zwischen Server und DAS stellt der HBA (Host Bus Adapter) her. Meist werden hierzu SCSI (Small Computer System Interface), SAS (Serial Attached SCSI) oder eSATA (external Serial Advanced Technology Attachment)eingesetzt.

1.3. NAS (Network Attached Storage)

Abb. 1.03: Netzwerk mit NAS (Fotos: [3])
Abb. 1.03: Netzwerk mit NAS (Fotos: [3])

NAS-Geräte (Network Attached Storage = "Netzwerkfestplatte") oder einfach nur NAS sind einfach zu administrierende, direkt über einen Switch mit dem  Computernetz verbundene Datei-Server. Sie benötigen keine Tastatur und keinen Monitor. Die Verwaltung wird über ein Web-Interface vorgenommen.
Die Hardware besteht aus einer meist geraden Anzahl von Festplatten, die in RAID-Verbunden zusammengefasst sein können, einem einfachen Prozessor und dem Netzwerkanschluss. Als Betriebssystem kommen vorzugsweise abgespeckte eingebettete freie Betriebssysteme, wie z.B. embedded Linux oder FreeBSD zum Einsatz. Über eine spezialisierte Software, z.B. Samba, werden alle notwendigen Netzwerkprotokolle (NFS = Network File System, SMB = Server-Message-Block-Protokoll) und die Web-Oberflächen zur Konfiguration, Ordnerfreigabe und zur Benutzerverwaltung implementiert. Normalerweise laufen sonst keine weiteren Programme auf einer NAS.

NAS dienen hauptsächlich dazu große Mengen an Speicherplatz für Dateien zentralisiert zur Verfügung zu stellen. So können beispielsweise File-Server auf denen auch Datenbanken laufen, was sehr prozessorintensiv und somit teuer ist, kostengünstig entlastet werden.

In den vergangenen Jahren sind die Preise für NAS stetig gefallen und die Leistung der eingebauten Prozessoren hat ständig zugenommen. Dieses macht den Einsatz von NAS zunehmend auch für den Consumer-Markt interessant. Günstige, große Festplatten bieten sich gerade für speicherfressende Anwendungen wie  Multimedia-Server an. Im Gegensatz zu den NAS, die als reine File-Server dienen, müssen auf Multimedia-NAS noch weitere Programme laufen wie Streaming-Dienste (DMS = Digital Media Server), FTP-Server und Backup-Dienste.

1.4. SAN (Storage Area Network)

Abb. 1.04: Datenserver mit SAN (Fotos: [4])
Abb. 1.04: Datenserver mit SAN (Fotos: [4])

Ein SAN (Storage Area Network) ist eine Technologie zur Anbindung von Festplatten- und Bandspeicher-Subsystemen an Server. Das SAN ist vom normalen LAN abgesetzt und nur von Servern direkt zugänglich. Der Zugriff auf das SAN erfolgt blockweise. Zugriffe auf komplette Dateien oder Datensätze müssen daher über das Dateisystem von den Servern konsolidiert werden.
Von der Struktur her ähnelt ein SAN dem LAN. Zur Verteilung von Datenströmen werden Switches, Hubs und Router eingesetzt. Als Übertragungsprotokoll hat sich in den letzten Jahren Fibre Channel als HBA (Host Bus Adapter) durchgesetzt. Auf Kupfer- oder Glasfasermedium sind Datenraten bis zu 1,6 GByte/s im Vollduplex-Betrieb ermöglicht.
Um die Ausfallsicherheit zu steigern wird das SAN häufig mit redundanter dualer Struktur (Fabric) ausgelegt. Es werden also zwei vollkommen unabhängige Switched Fabrics betrieben, jedes Speichersubsystem und jeder Server ist mit mindestens einem HBA an jede der beiden Fabrics angeschlossen.

 

Historisches

Ein Trommelspeicher UNIVAC FH-880 von 1963
Der Trommelspeicher  diente neben einem Kernspeicher als zusätzliches RAM zum puffern von Job-Queue und der Druckerausgabe. Die Speicherkapazität des Trommelspeichers beträgt 786.432 36-Bit-Worte (3,5 MByte). Die Magnettrommel ist in 880 Spuren unterteilt .

Abb. 1.04: UNIVAC FH-880 Trommelspeicher (ab 1963)
Abb. 1.04: UNIVAC FH-880 Trommelspeicher (ab 1963) [5]
Zugriffszeit: 17 ms
Anzahl Lese-/Schreibköpfe: 880 (feststehend)
Trommelgeschwindigkeit: 1770 U/min
Datenübertragungsrate: 60.000 Worte/s
360.000 Zeichen/s
Anschlusswert: ca. 36kW
Preis Controller und Trommel: ca. 150.000 $

2. Netzwerkspeicher in Multimedia-Netzwerken

Die multimediale Datenflut in einem modernen Haushalt nimmt ständig zu. Musik-Downloads, Fotos und Filme von digitalen Kameras und Mitschnitte von beliebten Fernsehsendungen lassen schnell die in den Geräten eingebauten Speicher überlaufen und müssen irgendwohin ausgelagert werden. Externe, mobile Festplatten sind zwar günstig und auch leise, sind aber aufgrund ihrer Empfindlichkeit stets die zweite Wahl.
Um die Dateien der ganzen Familie zugänglich zu machen, bietet es sich hierbei an, alle Daten zentral in einem Netzwerk auf einem PC abzulegen und freizugeben. Zu den Kosten der Hardware des PCs und des Betriebssystem dürfen dabei die Betriebskosten nicht vernachlässigt werden. Selbst mit einem einfachen Onboard-Grafikadapter nimmt ein PC mit einer Festplatte mindestens 70 Watt auf, was sich im Jahresverlauf bei einem 24 Stunden/7 Tage pro Woche-Betrieb zu einem erklecklichen Betrag summieren kann.

Wesentlich günstiger fährt man, wenn statt eines PCs als Daten-Server ein NAS-Gerät verwendet wird. Als Komplettgerät ab (ca. 100 €) oder als Leergehäuse mit selbstinstallierten Festplatten kann einfach ein maßgeschneiderter Netzwerkspeicher realisiert werden. Mit einer Leistungsaufnahme von ca. 10 Watt und einem Power-Management, das die Festplatten bei Nichtgebrauch automatisch abschaltet und stromsparenden Embedded Prozessoren amortisiert sich die Anschaffung recht schnell.
NAS Geräte für den nichtprofessionellen Gebrauch sind für unterschiedliche Einsatzzwecke konstruiert. Im einfachsten Fall dienen sie als externe Festplatte für einen einzelnen PC. Diese Geräte arbeiten oft mit herstellerspezifischen Netzwerkprotokollen, also nicht mit TCP/IP, damit sie wie eine lokale Festplatte eingebunden werden können. Der Einsatz solcher Geräte lohnt sich in der Regel jedoch nicht, da hier USB-Festplatten einfacher zu handhaben sind und zudem meist bessere Transferraten bieten. Die vorwiegende Mehrzahl der Geräte arbeitet aber wie ein Dateiserver. Der Leistungsumfang unterscheidet sich jedoch stark im Hinblick auf:

  • Anzahl der gleichzeitig möglichen Zugriffe
  • Benutzerverwaltung / Sicherheit
  • Transferraten
  • Kapazität
  • Anwenderprotokolle

Manche Geräte sind vorwiegend zur Datensicherung bestimmt und werden zusammen mit einer Backup-Software ausgeliefert. Am attraktivsten sind heute jedoch Multimedia-NAS-Laufwerke. Auf diese Geräte können streamingfähige Clients, wie netzwerkfähige TV-Geräte, Media-Adapter, IP-Radios und Computer direkt zugreifen und multimediale Inhalte wiedergeben.
Multimedia-NAS sind meist Multiserver-Geräte und haben verschiedene Softwarelösungen integriert: vom FTP- und (skriptingfähigen) Web-Server bis zur Downloadstation für BitTorrent und eMule.

Abb. 2.01: Beispiel für ein NAS in einem Multimedia-Netzwerk
Abb. 2.01: Beispiel für ein NAS in einem Multimedia-Netzwerk

Damit das Streaming von multimedialen Inhalten auch in der Praxis funktioniert, sind verschiedene Aspekte von Bedeutung. Mindestvoraussetzung ist der UPnP (Universal Plug and Play) Netzwerkstandard. Um größtmögliche Flexibilität zu ermöglichen, lässt dieser jedoch einige Aspekte offen, so dass die Interoperabilität von Geräten, die UPnP/AV unterstützen, nicht in allen Fällen gewährleistet ist.
Die DLNA (Digital Living Network Alliance) ist ein Konsortium von UE- und Computer-Herstellern, das weiterführende Richtlinien definiert, um eine weitgehende Kompatibilität verschiedener multimedialer Netzwerkgeräte zu gewährleisten. DNLA definiert dazu auch verschiedene Datenformate, die Server- und Clientprodukte unterstützen müssen. Dennoch gibt es weitere Datenformate, die in den Richtlinien von DLNA entweder nur als Option oder gar nicht definiert sind. Allgemein gilt, dass die Interoperabilität umso besser ist, je mehr Datenformate von Client und Server unterstützt werden.

3. Beispielinstallation mit einem NAS Zyxel NSA-220 Plus

Ein Beispiel für eine praxisnahe Installation eines Multimedia-NAS-Laufwerkes soll anhand eines ZyXel NSA 220 Plus aufgezeigt werden. Das 2009 erschienene, als Leergehäuse vertriebene Gerät bietet Platz für zwei Festplatten und ist aufgrund der leistungsfähigen Hardware auch in der Lage HD-Medien ruckelfrei zu streamen. Das ZyXEL NSA-220 Plus ist kein reiner Datenspeicher, sondern ein umfassendes Datenmanagement-Gerät, das vielfältige Funktionen für unterschiedliche Einsatzbereiche bietet. Die integrierten Funktionen sind umfassende Hilfsmittel für einen effizienten und komfortablen Einsatz im Heim- und gewerblichen (SOHO = Small Office/Home) -Umfeld.

3.1. Gerätekurzbeschreibung

Übersicht Hardware
  • 500MHz Marvell-Prozessor (88F5281)
  • 128MB RAM, 16MB Flash
  • bis zu 4 TByte Gesamtspeicher
  • 1x RJ45 Gigabit-Ethernet (Jumboframes bis 9K)
  • 2x USB-Port für Drucker oder externe Festplatten
  • Betriebssystem: Embedded Linux
  • Dateisystem
    • int. Festplatten: EXT3
    • ext. Festplatten: NTFS, FAT16/FAT32, EXT2, EXT3, ReiserFS
  • Bedienelemente
    • Einschalt-Button, Reset-Knopf
    • Intelligenter Copy/Sync-Button
  • LED-Indikatoren für SYS, HDD1, HDD2 und COPY
Übersicht Software
  • Benutzer-Management
    • max. 512 Benutzer-Accounts
    • max. 256 Benutzergruppen
    • max. 100 Shares
  • FTP-Server
    • Datenzugriff per FTP-Client.
    • Down- als auch Uploads möglich.
    • bis zu 20 gleichzeitige Verbindungen
  • WEB-Server
    • eigene Website im Internet veröffentlichen
    • 5 gleichzeitige Clients mit je 20 HTTP-Verbindungen.
  • Media-Server nach DLNA Ver. 1.5
    • Gespeicherte Videos, Bilder und Musik mit DLNA-fähigen Geräten wie Media-Adaptern, AV-Tunern, PDAs und Mobiltelefonen abspielen.
    • Streaming an PlayStation 3, XBOX-360, iPhone/iPOD
  • iTunes Server
    Stellt allen Computern mit installiertem iTunes die Musiksammlung zur Verfügung.
  • Drucker-Server für USB
  • Backup/Synchronisation-Funktion 
    • Client Backup-Software: sofort, nach Plan, automatisch
  • Download-Services
    • FTP-Download, HTTP-Download
    • BitTorrent-Client
  • Upload-Services
    • Youtube-, Flickr-Upload
    • FTP-Upload
  • Sicherer Remote-Login per HTTPS
  • Stromsparen nach Zeitschaltplan
    • bis zu 20 programmierbare An- und Ausschaltzeiten

3.2. Kurzbeschreibung der Technik

Das NAS-Laufwerk NDA 220 Plus besteht aus einem soliden Stahlblechgehäuse mit den Abmessungen 11,3cm (B) x 14,4cm (H) x 20,2 cm (T). Die Gerätefront ziert eine hochglänzende Acrylglas-Abdeckung, auf der auch die wichtigsten Bedienelemente und die beiden USB-2-Anschlüsse untergebracht sind. Die Festplatten werden in Schienen eingeschoben, die von der Rückseite des Gehäuse zugänglich sind.
Die Elektronik mit dem Prozessor und die hinteren Geräteanschlüsse sind auf einem ca. 18x12cm großen Mainboard untergebracht. Das Herz des Gerätes ist ein System on Chip (SoC) von Marvell. In dem Prozessor  verrichtet eine ARMv5-CPU mit 500MHz ihren Dienst. Zusätzlich sind sechs verschiedene Schnittstellen und eine XOR/Krypto-Engine auf dem Chip integriert. Der Arbeitsspeicher ist über einen sehr schnellen AHB-Bus (Advanced High Performance Bus) und die Interface-Schaltungen über einen 166MHz MBUS an die CPU angebunden. Diese Architektur erlaubt es auch Multimedia-Streams mit hohen Datenraten flüssig zu übertragen.

Abb. 3.02: Mainboard und Blockbild des Prozessors
Abb. 3.02: Mainboard und Blockbild des Prozessors

Das Embedded Linux-Betriebssystem und die zum Betrieb des NAS erforderlichen Programme befinden sich in einem 16 MByte großen FLASH-RAM. Firmware-Updates können direkt über eine Internet-Verbindung oder mit auf den Festplatten gespeicherten Dateien vorgenommen werden. Die Konfiguration des NAS erfolgt über ein integriertes Web-Interface. Unterschiedliche Konfigurationen können auf der Festplatte gespeichert werden.
Die Einbindung des NAS-Laufwerkes in das Netzwerk erfolgt über den Gigabit Ethernet-Port.

3.3. Grundlegende Installation und Inbetriebnahme

Abb. 3.03: Geöffnetes NAS
Abb. 3.03: Geöffnetes NAS

Im vorgestellten Beispiel wurde das NAS-Gehäuse mit zwei 2 TByte großen SATA II-Festplatten bestückt. Da der Datendurchsatz einer NAS durch die Leistungsfähigkeit des Prozessors stark begrenzt wird, richtet sich die Auswahl der Festplatten weniger auf deren Schnelligkeit als auf die Laufruhe und eine geringe Leistungsaufnahme. Aus diesem Grund wurden hier Festplatten mit nur 5400 U/min ausgewählt, die leiser und auch weniger stromhungrig als Standard-Platten mit 7200 U/min sind.
Die beiden Festplatten werden mit Schrauben auf mitgelieferten Halterungen befestigt und von hinten ins Gehäuse geschoben. Nach dem Herstellen der Stromversorgung und der Netzwerkverbindung ist das NAS -Laufwerk betriebsfertig.

Einbinden des NAS ins lokale Netzwerk

Bei der Einbindung des NAS ins lokale Netzwerk können grundsätzlich zwei unterschiedliche Szenarien vorkommen. In den meisten Fällen wird sicherlich ein Router im Netzwerk vorhanden sein, der die im LAN befindlichen Computer, Internetradios, Spielkonsolen usw. mit dem Internet verbindet. Ist der im Router befindliche DHCP-Server aktiviert, wird dem NAS nach dem Einschalten automatisch eine IP-Adresse zugewiesen und vom DNS-Server des Routers erkannt. Durch die Eingabe von "http://nsa220plus" als URL in einen Web-Browser gelangt man direkt auf das Web-Frontend des NAS.

Abb.3.04: Automatisches Erkennen des NAS
Abb.3.04: Automatisches Erkennen des NAS
Abb. 3.05: Netzwerk-Grundeinstellungen
Abb. 3.05: Netzwerk-Grundeinstellungen

Schwieriger ist die Situation wenn das LAN nicht mit dem Internet verbunden ist. Da kein Router benötigt wird, fehlen die DHCP- und DNS-Dienste. Die IP-Adressen werden in solchen Netzen normalerweise vom Netzwerkadministrator von Hand vergeben. Ohne einen Zugriff auf das Web-Frontend des NAS ist aber eine solche manuelle Vergabe an das NAS nicht möglich. In solchen Fällen ist eine spezielle Software (Discovery Utility, Abb. 3.04) auf einem im LAN befindlichen PC zu installieren und zu starten. Die Software sucht dann das NAS automatisch, stellt die Verbindung her und ermöglicht auch einige Grundeinstellungen.

Einrichten der Festplatten

Ist man durch Eingabe der IP-Adresse des NAS oder der URL auf die Startseite des NAS-Web-Interface gelangt, wird man aufgefordert den Benutzernamen und das Passwort einzugeben. Die Default-Zugangsdaten sind der Gerätedokumentation zu entnehmen. Nach der Eingabe des Default-Passwortes wird man selbstverständlich aufgefordert dieses durch ein eigenes zu ersetzen.
Mit wenigen weiteren Maus-Klicks befindet man sich im Konfigurationsmenü. Nach einigen Systemeinstellungen wie Servername und Datum/Uhrzeit können die Festplatten eingerichtet werden. Klickt man auf den Button "Internes Volume erstellen", wird abgefragt ob die Festplatten als JBOD-, RAID 0- oder RAID-1-Verbund betrieben werden sollen. Aus Gründen der Datensicherheit wird man RAID 1 wählen, wobei die Daten auf beiden Festplatten gespiegelt werden. Wird viel Speicherplatz (bis zu 4 TByte auf zwei internen Festplatten) benötigt, wählt man RAID 0.

Abb. 3.06: Anmelde-Bildschirm
Abb. 3.06: Anmelde-Bildschirm
Abb. 3.07: Einrichten der internen Festplatten
Abb. 3.07: Einrichten der internen Festplatten

Ist der Typ des Festplattenverbundes eingestellt, legt das System ein "Volume" an. Ein Volume erstreckt sich immer über eine Partition, bei "jungfräulichen" Festplatten also über die gesamte Festplattenkapazität. Die Einrichtung eines einzigen Volumes ist empfehlenswert. Nur so kann die gesamte Festplattenkapazität genutzt werden, weil in wenig genutzten andern Volumes kein Speicherplatz brach liegt.
Ist das Volume erstellt und mit einem Namen versehen, wird es vom System automatisch im EXT3-Dateisystem formatiert. EXT3 ist ein Standard-Linux-Format und bietet in diesem Fall den Vorteil, dass, wenn einmal das NAS defekt wird, die Festplatten von jedem Linux-Computer (oder einem von CD oder USB-Stick bootbaren Live-System wie Knoppix) gelesen werden können. Bei proprietären Dateisystemen, wie sie bei vielen anderen NAS implementiert sind, sind die Daten auf den Festplatten bei einem Defekt des NAS endgültig verloren.

Erstellen der Benutzerkonten und Gruppen

Die Benutzersteuerung erlaubt eine dedizierte Zuweisung von Rechten an die einzelnen Benutzer des NSA-220 Plus. Damit ist ein unberechtigter Zugriff auf nichtöffentliche, private Daten ausgeschlossen. Das NSA-220 Plus kann bis zu 512 Benutzer verwalten.
Bei der Erstellung eines Nutzerkontos werden bei dem NSA-220 Plus zunächst ein Benutzername und ein Default-Passwort vorgegeben, dann  die Zugriffsrechte (Benutzer oder Administrator). Bei Bedarf kann für jeden Benutzer auch die maximale Größe des privaten Festplatten-Speicherplatzes eingestellt werden. Sind bereits Benutzergruppen definiert, kann das Benutzerkonto schon einer Benutzergruppe zugewiesen werden (Abb. 3.09).

Abb. 3.08: Erstellen von Benutzerkonten
Abb. 3.08: Erstellen von Benutzerkonten
Abb. 3.09: Benutzer hinzufügen oder bearbeiten
Abb. 3.09: Benutzer hinzufügen oder bearbeiten

Um die Zugriffsrechte noch einfacher zu vergeben, lassen sich Gruppenrechte festlegen und diese den einzelnen Benutzern zuweisen. Dies ist sehr sinnvoll und zeitsparend bei großer Benutzerzahl und bei wechselnden Rechten. In diesem Beispiel (Abb. 3.11) wurden die Benutzer Monika und Peter der Gruppe "Kinder" zugewiesen.
Auf dem NSA-220 Plus lassen sich bis zu 256 verschiedene Gruppen definieren.

Abb. 3.10: Erstellen von Benutzergruppen
Abb. 3.10: Erstellen von Benutzergruppen
Abb. 3.11: Benutzergruppe hinzufügen oder bearbeiten
Abb. 3.11: Benutzergruppe hinzufügen oder bearbeiten
Erstellen von Shares

Shares ("Freigaben") sind Anteile am Festplatten-Speicherplatz, die einzelnen Benutzern oder Gruppen zugeordnet werden. Die Zuweisung der Größe des individuellen Speicherplatzes kann dynamisch erfolgen, d.h. jeder Benutzer (Gruppe) belegt den Speicherplatz, den er benötigt oder statisch durch eine Begrenzung bei der Einrichtung des Benutzerkontos. Für den Benutzer sieht ein Share wie ein Dateiverzeichnis aus. Entsprechend den Zugriffsrechten darf der Benutzer in seinem Share nach Belieben Daten speichern, lesen und löschen sowie Unterverzeichnisse erstellen.

Abb. 3.12: Startbildschirm nach dem Einloggen
Abb. 3.12: Startbildschirm nach dem Einloggen

Das NSA-220 Plus bietet drei Arten von Shares:

  • Eingebaute Shares sind vom System vorgegeben. Sie lassen sich auch nicht löschen.
  • Vordefinierte Shares werden vom System eingerichtet. Beim NSA-220 Plus sind es die drei öffentlichen Multimedia-Shares music, photo und video. Vordefinierte Shares lassen sich über die Funktion "Freigabe löschen" sperren oder komplett löschen.
  • Vom Benutzer erstellte Shares werden vom Administrator erstellt und sind frei konfigurierbar (Abb. 3.14).
Abb. 3.13: Erstellen von Shares
Abb. 3.13: Erstellen von Shares
Abb. 3.14: Shares hinzufügen oder bearbeiten
Abb. 3.14: Shares hinzufügen oder bearbeiten

Die Zugriffsrechte können bei dem NSA-220 Plus sehr fein eingestellt werden (was bei Consumer-Level-NAS nicht selbstverständlich ist). Bei der Erstellung des Shares kann diesem eins von drei Attributen zugewiesen werden:

  • Öffentliche Shares
    Auf öffentliche Shares haben alle Benutzer bzw. Gruppen  Lese- und Schreibrechte, dürfen Dateien Löschen und Unterverzeichnisse anlegen. Öffentliche Shares sind nicht durch Benutzername oder Passwort gesichert.
  • Private Shares
    Bei privaten Shares hat nur der Besitzer des Shares vollen Zugriff, d.h. der Benutzer bzw. die Gruppe darf lesen, schreiben, löschen und Unterverzeichnisse anlegen.
  • Erweiterte Shares
    Bei erweiterten Shares können die Zugriffsrechte auf das Share für die Benutzer (Gruppe) auf "Voll", "Schreibgeschützt" und "Abweisen" gesetzt werden.

3.4. Zugriff auf die Daten in einem Share

Der Zugriff auf die Daten in einem Share erfolgt abhängig vom Datentyp mit unterschiedlichen Protokollen. Das NSA-220 Plus stellt hierzu, wie zuvor beschrieben, eine ganze Reihe von Diensten zur Verfügung, die in einem eigenen Artikel detaillierter behandelt werden.
Grundsätzlich lassen sich die Dienste den verschiedenen Serverfunktionen des NAS zuordnen.

Datei- oder File-Server

Der Datei- oder File-Server stellt Dateien bereit, die, wie im Kapitel 1.1 bereits beschrieben, über verbindungorientierte Protokolle sicher übertragen werden. Der Zugriff auf den Share, in dem die Daten stehen, kann über einen Browser (nur Download, Abb. 3.15), einen Dateimanager wie den Windows-Explorer (Up- und Download) oder einen FTP-Client (z.B. FileZilla, Up- und Download) erfolgen. Häufig verwendete Shares können als Favorit bzw. verbundenes Netzlaufwerk in die Navigationsleiste  (Abb. 3.16) eingefügt werden.

Abb. 3.15: Dateizugriff mit Browser
Abb. 3.15: Dateizugriff mit Browser
Abb. 3.16: Einen Share als Netzlaufwerk verbinden
Abb. 3.16: Einen Share als Netzlaufwerk verbinden
Medien-Server

Neben der Bereitstellung der Medien hat ein Medien-Server die Aufgabe, die als Dateien gespeicherten Medien in standardkonforme Transportstreams zu kodieren und über eine (schnelle) Netzwerkanbindung zu verteilen.
Der im NSA-220 Plus integrierte Medien-Server erlaubt die gleichzeitige, gemeinsame Nutzung von Medieninhalten ohne dass diese auf den Client kopiert (= per Download geladen) werden müssen. Ähnlich wie ein Radio- oder Fernsehsender verteilt ("streamt") der Medien-Server Media-Daten wie Bilder, Audio- und Videodateien an netzwerkfähige Endgeräte wie Fernseher, Digital Media Adapter oder Media-Player.

Das NSA-220 Plus unterstützt die von DLNA vorgeschlagenen Standards in der Version 1.5. Hierdurch können kompatible Clients freigegebene Multimedia-Inhalte automatisch auf dem Media-Server erkennen, nach Eigenschaften geordnet in einer Datenbank oder Bibliothek zusammenstellen und nach Wahl abspielen.

FTP-Server

Ein FTP-Server dient dazu, anderen Benutzern Dateien zur Verfügung zustellen und Dateien von anderen Benutzern hochladen zu lassen. Diese User können sich im lokalen Netzwerk (Heimnetz) oder irgendwo im Internet befinden. So wäre es z.B. möglich eine Zuhause vergessene Präsentation am Veranstaltungsort vom heimischen FTP-Server herunterzuladen.

Die Freigabe von Dateien auf einem mit dem Internet verbundenen FTP- oder Web-Server erfordert besondere Sorgfalt und kann leicht die Sicherheit des lokalen Netzwerkes kompromittieren!

Neben Beschaffung einer festen IP-Adresse, z.B. bei einem DDNS/DynDNS-Provider und der Einrichtung der Portweiterleitung im Router müssen auf dem NSA-220 Plus einige Einstellungen vorgenommen werden um einen FTP-Server zu betreiben. Nach dem Klicken auf Verwaltung > Anwendungen  > FTP öffnet sich das Konfigurationsfenster des FTP-Servers.

Abb. 3.18: Konfigurationsfenster des FTP-Servers
Abb. 3.18: Konfigurationsfenster des FTP-Servers

Zum Aktivieren des FTP-Server auf dem NAS muss natürlich zuerst das Häkchen in der entsprechenden Check-Box gesetzt werden.
Verbindungsgrenze heißt hier die maximale Anzahl gleichzeitiger FTP-Verbindungen.
Leerlauf-Timeout ist die Zeit, die eine FTP-Verbindung ohne Aktivität aufrecht erhalten soll.
Portnummer gibt den Port an, über den die FTP-Verbindung aufgebaut werden soll. Die Übertragung der Daten erfolgt auf einem zweiten Port. Der Bereich, in welchem dieser zweite Port liegen soll, kann wahlweise über die Funktion Portbereich für Datenübertragung konfigurieren eingestellt werden.
Die Funktion Anonymen FTP-Zugriff aktivieren kann ein schweres Sicherheitsrisiko bergen. Ein anonymer FTP-Zugriff erfolgt ohne Passwort und ohne Benutzernamen oder nur mit dem Benutzernamen " anonymous". Der anonyme FTP-Zugriff auf dem NSA-220 Plus erlaubt den Zugriff nur auf ein speziell zu diesem Zweck freigegebenes Share. Auf alle anderen Shares kann nur mit dem jeweiligen Benutzername und Passwort zugegriffen werden.
Um die Last auf den FTP-Server zu reduzieren, kann gegebenenfalls die Download-/Uploadrate für alle Benutzer eingeschränkt werden.

Web-Server

Ein Web-Server dient dazu, anderen Benutzern Webinhalte zur Verfügung zustellen. Hierzu schickt der Server auf Anfrage Dokumente an einen Web-Browser im lokalen Netzwerk oder im WWW. Als Übertragungsmethode werden HTTP oder HTTPS eingesetzt. Die zur Verfügung gestellten Dokumente sind statische HTML-Dateien mit verlinkten Bilddateien. Die Dokumente befinden sich in einem oder mehreren speziell für diesen Zweck freigegebene Shares.

Abb. 3.19: Konfigurationsfenster des Web-Servers
Abb. 3.19: Konfigurationsfenster des Web-Servers
Abb. 3.20: Dokumente im Web-Share
Abb. 3.20: Dokumente im Web-Share

Zum Einrichten des Web-Servers muss zunächst ein Share erzeugt werden. Dieser wird nach dem Klicken auf Verwaltung > Anwendungen  > Web Publishing im Konfigurationsfenster des Web-Servers (Abb. 3.19) freigeschaltet. Danach wird das Share mit HTML-Dateien und Bilddateien  befüllt (Abb. 3.20).  Heißt das Share z.B. "WEB", können die Dokumente dann über die URL "http://nsa220plus/MyWeb/WEB/" oder "http://IP-Adresse/MyWeb/WEB/" aus dem lokalen Netzwerk aufgerufen werden. Für einen Aufruf aus dem Internet ist natürlich eine Web-Adresse und/oder eine feste öffentliche IP-Adresse Voraussetzung.

Drucker-Server

Das NSA-220 Plus kann auch als Drucker-Server arbeiten. Ein Drucker-Server erlaubt es, dass mehrere Computer einen Drucker benutzten. Der Drucker wird hierzu an einem der beiden USB-Ports angeschlossen. Das Serverprogramm in der NAS nimmt dann stellvertretend alle Druckaufträge der im Netzwerk angeschlossenen Computer entgegen, legt die Druckdaten in einem Zwischenspeicher ab und leitet sie nacheinander an den Drucker weiter.

Abb. 3.21: NAS als Drucker-Server
Abb. 3.21: NAS als Drucker-Server

Referenzen

Abbildungen

[1] Symbolfoto Server: Image Gallery Dell
[2] Symbolfotos Server, DAS: Image Gallery Dell
[3] Symbolfotos Server, Switches, HDD-Arrays, Bandlaufwerke: Image Gallery Dell
[4] Symbolfoto NAS: Produktfoto Zyxel
[5] Abb. 1.04: UNIVAC Trommelspeicher: Ausgestellt im Heinz Nixdorf MuseumsForum, Paderborn

 

Zuletzt bearbeitet am 27. Febr. 2018

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