Als Massenspeicher werden im IT-Bereich Speichermedien bezeichnet, die große Mengen an Daten dauerhaft speichern. Aufgrund der allgemeinen Entwicklung im Computerbereich ist naturgemäß der Begriff „große Datenmenge“ stark von den gerade aktuellen Gegebenheiten abhängig. Demnach versteht man unter einem Massenspeicher im Zeitablauf Datenträger mit immer höheren Kapazitäten. Jedoch ist der Massenspeicher durch die Zeit hindurch jeweils größer und langsamer als der zur gleichen Zeit übliche Arbeitsspeicher. Programme und Daten auf einem Massenspeicher werden fast nie direkt von einem Hauptprozessor bearbeitet, sondern zu diesem Zweck zuerst in den Arbeitsspeicher kopiert („geladen“) und dort verarbeitet. Die Ergebnisse können dann bei Bedarf wieder auf den Massenspeicher geschrieben („gespeichert“) werden.
Direct Attached Storage (DAS)
Direct Attached Storage (DAS) oder Server Attached Storage bezeichnet an einen einzelnen Rechner angeschlossene Festplatten, die sich in einem separaten Gehäuse befinden. Die üblichen Schnittstellen sind SCSI und zunehmend SAS. Möglich sind jedoch sämtliche blockorientierte Übertragungsprotokolle für direkte (Punkt zu Punkt)-Verbindungen, beispielsweise auch ATA/ATAPI, FireWire, eSATA und USB. Im Gegensatz dazu stehen Fibre Channel, iSCSI oder FICON/ESCON, die zu den netzwerkorientierten SAN-Konzepten gehören. Die als DAS betriebenen Datenträger bieten die gleiche Leistung wie direkt im Rechnergehäuse verbaute Laufwerke; im SAN angebundene Datenträger haben durch den Zusatzaufwand beim netzwerkorientierten Ansatz hingegen üblicherweise eine leicht geringere Datenübertragungsrate.
Handelt es sich bei dem Rechner um einen Host, können im Unterschied zu Network Direct Attached Storage, Network Attached Storage oder einem Storage Area Network andere Computer die DAS-Festplatten üblicherweise nur via Netzwerk und über den Host nutzen, an den diese physisch angeschlossen sind. Eine Ausnahme aus dem Bereich Hochverfügbarkeit bilden jedoch „Shared SCSI“-Installationen, bei denen zwei Hosts gemeinsam Zugriff auf einen SCSI Bus haben und z. B. per geeignetem Cluster-Dateisystem (z. B. GFS) auch gemeinsam auf dessen Laufwerken zugreifen können.
Ein weiterer zunehmend wichtiger werdender Einsatz von Direct Attached Storage (DAS) ist die Erweiterung von Network Attached Storage (NAS) und Storage Area Network (SAN) Festplatten-Arrays. Dies wird durch immer schnellere (Punkt zu Punkt)-Verbindungen wie SATA 3 und PCI Express ermöglicht. Dabei agiert die NAS bzw. das SAN als Host und muss dem entsprechend hostfähige Erweiterungsschnittstellen (z.B. USB 3.0 oder eSATA) anbieten.
Network Attached Storage (NAS)
Network Attached Storage bezeichnet einfach zu verwaltende Dateiserver. Allgemein wird NAS eingesetzt, um ohne hohen Aufwand unabhängige Speicherkapazität in einem Rechnernetz bereitzustellen. Heutige Personal Computer verfügen normalerweise über einen Festplattenspeicher, der direkt in das Gehäuse des Computers eingebaut ist, und legen dort ihre Verzeichnisse und Dateien ab. Man spricht von direkt dem Computer zugeordnetem Speicher (Direct Attached Storage), der im Regelfall nur den Nutzern zur Verfügung steht, die unmittelbar am Computer arbeiten. Soll ein Festplattenspeicher mit den darauf abgelegten Dateien netzweit zur Verfügung stehen, also von allen Rechnern des Netzwerks erreichbar sein, muss das Speichersystem zunächst direkt an das Netzwerk angeschlossen sein und zusätzlich Übertragungsprotokolle beherrschen, welche die Dateien auf diesem Speicherplatz im angebundenen Computernetz zur Verfügung stellen. Diese Funktionalität wird durch dateibasierte Netzwerkprotokolle wie SMB/CIFS und NFS oder blockbasierte Netzwerkprotokolle wie iSCSI und FCoE bereitgestellt. Man spricht dann von „Speicher, der an ein Netz angeschlossen ist“, also Network Attached Storage oder kurz NAS. NAS-Systeme werden also direkt am Netzwerk angeschlossen und arbeiten autonom, d. h. ohne einen dedizierten PC oder Server zu benötigen. Die Dateisysteme des NAS, also alle dort angelegten Dateien und Verzeichnisse, erscheinen auf dem Zielsystem wie eine eingebundene Freigabe beziehungsweise ein lokales Dateisystem.
NAS-Systeme im engeren Sinne sind Serverdienste, die den über einen Netzwerkdienst angeschlossenen Clients betriebssystemabhängig einsatzbereite Dateisysteme zur Verfügung stellen. Dies grenzt den Dienst von Direct Attached Storage und Storage Area Network ab. NAS-Systeme im weiteren Sinne, wie sie in der Praxis angeboten werden, stellen zentralen Speicherplatz auf Disk-Arrays sowohl mit dateibasiertem als auch mit blockbasiertem Zugriff über das allgemeine Netzwerk zur Verfügung. Das allgemeine Netzwerk ist in der Regel das Ethernet-basierte LAN, zunehmend auch WLAN.
Storage Area Network (SAN)
Als Storage-Area-Network (SAN) bzw. Speichernetzwerk bezeichnet man im Bereich der Datenverarbeitung ein Netzwerk zur Anbindung von Festplattensubsystemen (Disk-Array) und Tape-Libraries an Server-Systeme. Storage Area Networks sind für serielle, kontinuierliche Hochgeschwindigkeitsübertragungen großer Datenmengen konzipiert worden. Sie basieren heute für hochverfügbare, hochperformante Installationen auf der Implementierung des Fibre-Channel-Standards, bei KMU aus Kostenüberlegungen auch auf IP.
Ein SAN ist eine Erweiterung von Direct Attached Storage (DAS), wobei Disk-Speicherkapazität über ein Netzwerk einem Server zugeordnet wird, aber auch innerhalb betrieblicher Grenzen/Anforderungen dynamisch, also jederzeit, anderweitig einem Server zugeordnet werden kann. Letztere Funktionalität ist vorwiegend in SAN-kompatiblen Disk-Arrays implementiert. Während DAS eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einem Server und einem direkt angeschlossenen Daten-Speicher bildet, ermöglicht es ein SAN, mehrere Server an mehrere Speicher-Systeme über ein Netzwerk anzubinden, auch über große Distanzen hinweg. Strukturell ist ein SAN analog aufgebaut wie ein Local Area Network (LAN): So gibt es Hubs, Switches und Router.
Hybrid-Storage
Eine Speicherlösung, die eine Kombination zwischen NAS und SAN darstellt, wird oftmals unter der Bezeichnung Hybrid-Storage oder kombinierte Speicherlösung (Unified Storage) geführt. Der interne Aufbau solcher Systeme erfüllt alle Kriterien eines SANs. Nach außen können sie jedoch sowohl als NAS als auch als SAN betrieben werden. Dieser Mischbetrieb wird durch den Einsatz entsprechender Systemkomponenten und eine entsprechende Konfiguration ermöglicht. So kann sich ein Speichersystem sowohl für einige Anwendungen per Ethernet-Anschluss als "Filer" präsentieren und somit Fileservices über CIFS und NFS zur Verfügung stellen als auch für andere Server per Fibre Channel oder iSCSI Speicherkapazität zugänglich machen. In der Praxis können NAS- und Storage-Controller entweder in einem IT-System zusammengefasst werden oder als physisch getrennte Komponenten vorliegen. Neben klassischen Fibre-Channel-SAN-Switchen können auch sogenannte Converged oder Unified Switches zum Einsatz kommen, die neben FC auch Fibre Channel over Ethernet (FCoE) und IP bedienen.
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