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Pourquoi un NAS ? Petite introduction.

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Qu'est-ce qu'un NAS ?

Un NAS est un ordinateur (serveur) connecté au réseau (network attached storage) configuré de manière à stocker de grandes quantités de données. Il permet donc de lire, transférer ou créer/modifier des fichiers depuis votre réseau privé à l'aide de votre téléphone, ordinateur et autres appareils connectés.

Pourquoi un NAS plutôt qu'autre chose ?

Un NAS est un outil "spécialisé", alors bien sûr qu'il est possible de stocker des données sur des cds, clés usbs ou disques durs externes.

Il les rends accessible sur le réseau, donc à des ordinateurs, des téléphones et d'autres appareils connectés.

Avantages :

  • centralisation des données
  • monitorisation des données/disques durs
  • plus de stockage
  • accessibilité instantanée et multi-utilisateurs
  • plus grande longévité des données et possibilité d'échanger les disques en cas de problèmes

L'avantage majeur et souvent sous-estimé est le dernier : nous vérifions rarement que nos cds/dvds/usbs etc. fonctionnent correctement, ils sont rangés et stockés soigneusement dans une armoire, un rangement de bureau et laissés là comme des archives. Sauf que, comme le papier, ils peuvent (et vont) se déteriorer avec le temps.

Désavantages:

  • coûts élevé (un NAS entrée de gamme c'est environ 300 CHF et c'est sans disque)
  • implication personnelle et technique plus élevée
  • demande des connaissances techniques minimales
  • maintien régulier

Comment ça fonctionne ?

Avant de voir comment fonctionne un NAS, il faut jauger vos connaissances générales en informatique. Ci-dessous quelques sections pour vous remettre dans le bain.

Récapitulatif stockage

Avant de continuer, je pense qu'il est important d'avoir une certaine idée des échelles de tailles de stockage: le stockage de données d'un NAS se calcule en Tera Bytes (Téraoctets). Ci-dessous quelques exemples:

un document word
entre 100 Kilooctets et quelques Mégaoctets
une image
quelques Mégaoctets, mais en fonction de l'appareil et du format, cela peut atteindre des Gigaoctets
une vidéo
entre quelques Mégaoctets et quelques Gigaoctets
un jeu vidéo
entre quelques Gigaoctets et quelques CENTAINES de Gigaoctets
un téléphone
~128 Gigaoctets pour les téléphones entrée de gamme et jusqu'à plusieurs Téraoctets pour les produits plus haut de gamme
un ordinateur
entre quelques centaines de Gigaoctets et plusieurs Téraoctets

Ne pas confondre le b minuscule avec le B majuscule lorsque vous voyez les mentions de tailles de stockage ou de transferts réseau:

Nom Traduction Quantité effective
b bits 1/8 octet
B byte = octet 8/8 octet (un octet)
o octet 8/8 octet (un octet)

Récapitulatif réseau

Un réseau privé (type maison) est généralement constitué d'un routeur, d'un switch et d'appareils connectés à ceux-ci. Ces appareils doivent communiquer entre-eux.

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d'un appareil à un autre

Pour cela ils utilisent beaucoup de choses, mais à la surface, celle qui est configurable par l'administrateur du réseau, c'est l'addresse ip qui est importante. L'addresse ip, du protocole IP, spécifiquement en version 4, c'est un ensemble de nombre ponctué à 3 reprises tel que:

192.168.0.1
Classe C (peut contenir 254 ips)
172.16.0.1
Classe B (peut contenir 65534 ips)
10.0.0.1
Classe A (peut contenir 16777214 ips)

Sans partir trop loin dans la théorie, ces réseaux sont différentes configurations réseaux qui peuvent être utilisées. Votre FAI (fournisseur d'accès internet) configure généralement les routeurs privés pour qu'ils soient sur la classe C.

Le NAS aurait donc une addresse ip telle que 192.168.0.60, et utilise un certain port pour la connexion. En général pour les sites webs normaux vous pouvez y accéder sans problèmes en tapant l'url avec http (qui par défaut est le port 80) et https (qui par défaut est le port 443). Par exemple sur les synology, par défaut la page d'accès se trouve en http sur le port 5000 et en https sur le port 5001.

Pour se connecter à un site avec un port spécifique dans un navigateur il suffit de taper dans la barre de connexion (barre de gauche normalement) le protocole (http/https) https://l'ip-ou-le-domaine:leport/.

Comment fonctionne un NAS ?

La première fonction du NAS est le stockage et pour cette raison, il a généralement plusieurs emplacements de disques (entre 2 et 8 pour les modèles pour particuliers). Ces disques sont soit achetés avec le NAS (à vous de trouver une bonne offre de ce format ) ou achetés séparément par vos soins. Ils doivent être de même taille (sauf cas particuliers), attention à ce détail.

Points d'attention pour le stockage

Les NAS utilisent une technique appelée le RAID, qui consiste à regrouper le stockage de tous les disques dans un seul ensemble, un "disque virtuel". Un petit exemple simple: 2 disques de 1TB en configuration raid 0 ça ferait ~2TB de stockage (oui parce qu'en fait ce n'est jamais un chiffre exact). Ce numéro 0 après le raid indique le niveau de RAID. Il faut savoir qu'il y a différentes normes selon le type de raid et que ces niveaux changent aussi en fonction de ces normes mais en général les trois niveaux principaux :

RAID 0
combine le stockage des disques mais si l'un des disque est défaillant tout le stockage est compromis.
RAID 1
duplique le contenu par disque 1:1
RAID 5
combine le stockage de tous les disques, avec une petite partie en moins sur chaque disque (qui est utilisée pour la parité) pour calculer le stockage vous pouvez faire une addition de tous vos disques moins le stockage d'un disque.
Niveau de RAID Nb de disques minimum perte possible (nb disque)
0 1 0
1 2 1 (par groupe de 2 disques)
5 3 1

Prenez bien des disques 7200tr/min et CMR c'est primordial. Les 5400tr/min sont infiniment plus lents et le SMR est plus lent également, surtout lorsque vous utilisez du raid avec de la parité vous aurez beaucoup plus de performances si vous ne faites pas ça.

En réseau ?

C'est bien de savoir qu'ils sont connectés en réseau, mais concrétement, qu'est-ce que ça veut dire ? Ci-dessous vous avez des petits schéma réalisé par mes soins avec un utilitaire (d2 de terrastruct). Votre NAS est donc connecté directement par câble (ethernet) sur l'une des interfaces de votre routeur-modem, votre ordinateur 1 également et tout le reste est connecté au même réseau (routeur-modem) via le wifi de ce dernier.

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Schéma d'un réseau domestique habituel

Et voici les appareils qui pourraient accéder à ce NAS (et ses données):

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Schéma d'accès au NAS

Pour vous connecter ou configurer le NAS vous utiliserez une application ou une page web qui sera liée à votre NAS (le NAS héberge lui-même un site web accessible sur votre réseau privé). Par défaut il ne sera pas accessible en extérieur, sauf bien sûr si vous le lui permettez, ce que je déconseille fortement, surtout si vous n'êtes pas sûrs de savoir ce que vous faites.

Dans la pratique

Avertissement: je n'ai fait que monter mes propres NAS ou utilisé des NAS synology (ou de marque inconnue en europe), je n'ai donc pas connaissances des spécialités de chaque marques (même pour synology par exemple).

Type de NAS:

Prébuilt

Voici ci-dessous une petite liste de fabricants/vendeurs de NAS avec lesquels je suis familier.

QNAP

Les moins chers en entrée de gamme, avec plus de libertés sur les installations de programmes etc.

Synology

Polis mais également plus chers, a un écosystème applicatif robuste mais un peu fermé, attention aux dépréciations de matériel (ne pas prendre un NAS synology trop vieu qui ne serait plus compatible avec les dernières mises à jour).

Synology utilise des solutions propriétaires telles que le RAID SHR (leur solution) qui permets tout un tas de choses supplémentaires comme par exemple utiliser des disques de taille différente.

UGREEN

Nouveaux sur le marché du NAS, pas directement accessible en magasin mais commandable via internet. Une offre assez différente de la concurrence optant sur un côté centre de média (en vous proposant de directement brancher votre NAS sur un écran de télévision), avec un matériel plus "puissant". Et une possibilité de customisation de système d'exploitation maximale.

Malheureusement difficile à recommander pour une personne qui veut "simplement que ça marche", car autant l'écosystème que le produit ne sont pas encore parfaitement mature: c'est leur entrée sur le marché du NAS.

Conseils supplémentaires

N'hésitez pas à penser long terme lorsque vous achéterez (entre 5 et 10 ans minimum). Que ce soit pour le nombre de baies du NAS ou pour le stockage des disques. Evitez les disques Western Digital Blue ou Green, s'ils sont peu chers c'est qu'ils ne sont pas faits pour durer (surtout dans une utilisation de 5 à 10 ans).

Dites-vous aussi qu'il faudra bien effectuer un roulement de ces disques une fois atteint leur fin de vie, réfléchissez à ce que cela implique.

Pensez à avoir une deuxième ou même troisième solution de sauvegarde, car un système centralisé n'est pas infaillible: s'il se corrompt ou a un problème et que vous n'avez pas de sauvegarde ailleurs, vous risquez d'être très vite embêtés. Vous pourriez par exemple synchroniser votre NAS avec un fournisseur cloud ou lui envoyer des sauvegarde chiffrées de votre stockage sur un cold storage.

À monter soi-même

Alors pour monter soi-même un NAS, il faudrait tout un blogpost pour conseiller cela et expliquer tout ce qui doit être pris en compte lors de l'achat et la configuration du matériel. Pour autant je vais laisser quelques pistes pour les plus aventureux d'entre-vous:

Un simple vieil ordinateur peut suffir tant qu'il ne consomme pas trop et qu'il possède plusieurs ports sata ou au moins des ports pcie qui pourraient abriter une carte HBA.

OS

OpenMediaVault

Est un système basé sur debian linux avec une interface web pour gérer le système. Plutôt simple d'utilisation et assez fonctionnel. Parfait pour un ordinateur reconverti.

TrueNAS Scale ou TrueNAS Core
  • Core une version BSD, faite pour le stockage massif en ZFS
  • Scale pour un entre-deux

Pour les gros systèmes, dès qu'il y a du ZFS derrière toujours prendre en considération la mémoire vive supplémentaire qu'il faut ajouter pour les pools de disques.

100% manuel: Debian, Ubuntu, Alpine, NixOS, OpenBSD

Vous pouvez aussi décider de faire votre propre solution de A à Z, alors bien sûr que vous n'allez pas créer votre propre interface web de management de votre NAS (c'est peut-être un peu extrême), mais typiquement un serveur Alpine ou OpenBSD peut presque fonctionner sur un grille-pain et offrir des performances correctes.

Matériel

  • Une carte mère soit avec plusieurs ports sata soit avec un port pcie et une carte fille HBA.
  • Un processeur basse consommation, pensez à prendre un processeur et une carte mère capable d'avoir une sortie vidéo (à éviter les processeur intel 13ème et 14ème génération (ont eu de gros problèmes)
  • Un boîtier de préférence avec une baie de disques à l'avant et des ports usb avant + indicateurs d'activité de disques.
  • Entre 8 et 16GB de mémoire vive en fonction du stockage pour une installation moyenne
  • Disques de 4TB ou 8TB minimum (tous de même taille) 7200tr/min et CMR

Configurations

  • Privilégier les configurations RAID simples comme le RAID 1 ou RAID 5 (ou des combinaisons, mais il ne faut pas que ça devienne trop complexe)

Premier blogpost

Puisque c'est mon premier post sur ce site, n'hésitez pas à me faire savoir si vous souhaitez plus d'informations sur x ou y section, je verrais si j'inclus simplement des "retouches" ou si je crées une série de post sur le sujet (c'est déjà prévu, c'est un draft).