Betriebssysteme und Server

Baut man ein NAS selbst, dann stellt sich immer die Frage, welche Software auf dem System laufen soll. Einerseits soll sie natürlich alle notwendigen Anwendungsfälle abdecken - andererseits sollte sie aber auch nicht zu viel Ballast mitbringen, damit sie schnell und einfach wartbar bleibt.

Ich möchte hier die Kategorien von Software vorstellen, die ich auf meinem NAS benötige und laufen habe. Diese Auswahl ist natürlich individuell. Jeder hat hier andere Anforderungen und kann die Auswahl natürlich nach seinen Vorlieben anpassen.

Dieser Artikel beschreibt das Betriebssystem und die Server - ein späterer wird Programmiersprachen und Applikationen beschreiben. Hier werden aktuell nur die Kategorien von Software vorgestellt. Spätere, detaillierte Artikel werden auf die konkreten Produkte eingehen.

Ohne ein Betriebssystem funktioniert kein NAS (und auch kein anderer Computer). Es stellt die grundlegenden Funktionen bereit um die Hardware anzusteuern. Es verwaltet das Dateisystem und alle Ein- und Ausgaben von und für den Nutzer. Es ist die Basis für alle weitere Software. Für ein NAS-System kommen vor allem die folgenden Betriebssystemtypen infrage:

NAS-Distributionen

NAS-Distributionen sind besondere Betriebssysteme (meist auf Basis von Linux), die nur diejenigen Komponenten enthalten, die für ein NAS von Bedeutung sind; nicht mehr. Darüber hinaus besitzen diese NAS-Distributionen meist auch eine Web-Oberfläche für einfach Administration und Betrieb.
Erweiterungen stehen in Form von Paketen zur Verfügung, die separat für diese Art von NAS-Distribution gepackt werden müssen. Wer sich allerdings tiefer in das Betriebssystem "eingräbt", dem stehen auch weitere Pakete der zu Grunde liegenden Distribution (z.B. Debian) zur Verfügung. Bei der Installation von Paketen auf Basis der Linux-Distribution geht jedoch meistens der Komfort der Integration in die Web-Oberfläche der NAS-Distribution verloren.
NAS-Distributionen sind gelegentlich auf bestimmte Hardware beschränkt - es ist also zweckmäßig, sich vor der Installation die Hardware-Voraussetzungen der NAS-Distribution im Detail durchzulesen.

Server-Betriebssysteme

Server-Betriebssysteme sind die langlebigeren Vettern der Desktop-Betriebssysteme. Sie zeichnen sich vor allem durch längere Wartungs- und Updatezyklen aus. Dadurch soll verhindert werden, dass das Betriebssystem auf einem Server laufend erneuert werden muss. Meistens ist für Server-Betriebssysteme nicht die brandaktuellste Software verfügbar, dafür aber immer eine stabile Version - was im Hinblick auf die Wartbarkeit wichtiger ist. Einige der Server-Betriebssysteme kosten selbst Geld, andere finanzieren sich vor allem über Support-Dienstleistungen und wieder andere sind komplett kostenlos.
Abgesehen vom Windows Server haben alle Server-Betriebssysteme ihre eigenen Paket-Repositories, aus denen man die meiste Software direkt installieren kann. Einige der Server-Betriebssysteme haben Administrationswerkzeuge, die jedoch nur einen Teil aller Administrationsfunktionen abdecken. Oft muss der Administrator zusätzlich selbst Hand anlegen. Im Bezug auf ein NAS-System zeichnen sich Server-Betriebssysteme durch eine hohe Flexibilität und Robustheit aus - aber auch durch eine gestiegene Komplexität und meist höhere Hardwareanforderungen im Vergleich zu den NAS-Distributionen.

Hypervisors

Hypervisors sind minimale Betriebssysteme, die nur den Zweck haben, eine Infrastruktur zur Verfügung zu stellen um weitere Betriebssystem innerhalb von virtuellen Maschinen zu betreiben. Mit einem Hypervisor allein kann man kein NAS betreiben. Hat man jedoch ein NAS mit einer starken Hardware-Ausstattung zur Verfügung (ab Quadcore-Prozessor und 8 GByte RAM), dann kann man einen Hypervisor einsetzen um verschiedene Gast-Betriebssysteme auf dem NAS laufen zu lassen.
Das macht zum Beispiel dann Sinn, wenn man sowohl ein Windows wie auch ein Debian- Betriebssystem braucht, aber keine 2 verschiedenen Computersysteme betreiben möchte. Dadurch spart man Energie und sorgt für eine bessere Auslastung der Ressourcen.
Hypervisors benötigen allerdings, wie anfangs schon erwähnt, eine starke Hardware - vor allem im Bezug auf den Prozessor und den Arbeitsspeicher.

Der oder die File Server auf einem NAS stellen Teile des Dateisystems für Nutzer zur Verfügung, die nicht direkt auf dem NAS arbeiten. Da die allermeisten Nutzer nicht direkt mit Monitor und Tastatur an einem NAS arbeiten, zählt der File Server zu den wichtigsten Komponenten eines NAS. Es gibt File Server für verschiedene Protokolle wie SMB, CIFS, FTP, WebDAV, etc. - welchen man einsetzt kommt auf die Umgebung an, in der sich das NAS befindet.

Zwar existiert die Datei Synchronisation schon bedeutend länger, doch eine großflächige Verbreitung hat sie erst mit dem Aufkommen von Clouds und der Software Dropbox erhalten. Datei Synchronisation ist dafür da, Dateien auf verschiedenen Systemen (wie PCs, NAS-Systemen, etc.) synchron zu halten. Das bedeutet: Wenn sich eine Datei auf System 1 ändert, wird dies Änderung sofort auch auf System 2 übertragen.

Media Server sind eine besondere Variante der File Server. Sie stellen auch die Dateien, die auf NAS Festplatten gespeichert sind, für andere bereit. Ein normaler File Server macht dies jedoch völlig generisch, während ein Media Server besonders die Dateien für Medien-Wiedergabegeräte zur Verfügung stellt. Dies sind zum Beispiel vernetzte Fernseher oder Netzwerk-Radios. Die Dateien, die zur Verfügung gestellt werden, sind vor allem Filme, Musik und Bilder. Da diese Geräte und Dateien in ihrem Anwendungszweck besondere Erfordernisse haben, gibt es dafür auch besondere Protokolle. Die bekanntesten sind DLNA und das Apple-spezifische AirPlay.

Ein Webserver hat auf einem NAS grundsätzlich 3 Arten von Aufgaben:

  1. Er kann eine Administrationsoberfläche für das NAS und seine Bestandteile zur Verfügung stellen
  2. Er kann weitere Web-Anwendungen zur Verfügung stellen
  3. Er kann für Eigenentwicklungen genutzt werden

Welcher Webserver zum Einsatz kommt, hängt davon ab, welches Betriebssystem man einsetzen möchte und in welcher Sprache die eventuell benötigten Web-Anwendungen geschrieben sind. Allgemein eine gute Wahl sind der Apache HTTP-Server oder der NGNIX. Auf Windows Systemen besonders wichtig ist der IIS (Internet Information Server) und wenn Java-Anwendungen genutzt werden sollen, ist vor allem der Apache Tomcat interessant. Auf einem NAS können auch mehrere Webserver parallel betrieben werden, falls es die Anforderungen bedingen.

Datenbank Server auf einem NAS werden meist nicht zum Selbstzweck benötigt. Stattdessen benötigt ihn die Software, die auf dem NAS läuft. Zum Teil kann eine Administrationssoftware ihre Informationen dort ablegen, zum Teil sind es aber auch andere Applikationen, die eine Datenbank benötigen. Darüber hinaus ist sie bei selbst entwickelter Software auch sehr wertvoll.


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