Comment fonctionne un NAS : matériel, réseau, stockage

Notre premier volet vous a expliqué ce qu’est un NAS. Poursuivons notre exploration en nous penchant sur la question suivante : comment fonctionne-t-il concrètement ? Comment cette “boîte à disques durs” parvient-elle à centraliser, sécuriser et partager vos données si efficacement sur l’ensemble de votre réseau ?

Points Clés :

• Un NAS fonctionne comme un mini-serveur structuré en couches : le matériel (processeur, RAM, disques), un système d’exploitation dédié qui orchestre les opérations, le réseau pour la connectivité, et le stockage qui organise les données.
• L’accès et la manipulation des fichiers sont sécurisés par une authentification des utilisateurs et des droits d’accès, puis optimisés par un cache et des protocoles de partage comme SMB ou NFS.
• La protection des données repose sur deux piliers : les configurations RAID (pour la redondance) et le système de fichiers (comme Btrfs ou ZFS pour l’intégrité des données).
• Il s’agit d’une plateforme collaborative complète permettant de gérer finement les utilisateurs, les groupes et les permissions pour un partage sécurisé sur le réseau.

Partie 1. Les couches du fonctionnement d’un NAS

Un NAS fonctionne comme une architecture en couches, où chaque niveau joue un rôle précis. Pour bien comprendre ce mécanisme, il est utile de distinguer quatre grands éléments : le matériel, le système d’exploitation, le réseau et le stockage.

Le matériel : la base physique

Au cœur se trouve le processeur, qui orchestre les opérations comme le transcodage vidéo ou la gestion multitâche. La RAM, souvent extensible, accélère les accès en stockant temporairement les données actives. Les disques durs ou SSD s’insèrent dans des baies dédiées, déterminant la capacité totale – par exemple, un modèle à quatre baies peut accueillir jusqu’à 136 To. La carte réseau, avec des ports Ethernet 2.5G ou 10G, assure les connexions rapides. Dans la gamme UGREEN NASync, un Intel Pentium Gold ou un SoC RK3588C équipe les unités, rendant l’appareil polyvalent pour des tâches domestiques ou professionnelles.

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Le système d’exploitation : le chef d’orchestre

Le NAS n’est pas un simple ensemble de disques. Il repose sur un système d’exploitation dédié, conçu pour gérer les volumes, organiser les fichiers et proposer des services accessibles via une interface conviviale. Chez UGREEN, UGOS Pro intègre des applications comme le Control Panel pour les réglages généraux, le Storage Manager pour superviser les disques, et l’App Center pour installer des outils supplémentaires, facilitant ainsi une personnalisation intuitive sans compétences avancées.

Le réseau : la passerelle vers les utilisateurs

Le NAS est relié au réseau local par Ethernet, parfois complété par des ports plus rapides comme le 2,5 Gbit/s ou le 10 Gbit/s. Chaque appareil connecté au réseau peut ensuite accéder au NAS grâce à une adresse IP et aux protocoles de partage de fichiers.

Le stockage : la structure interne des données

Au cœur du NAS, les disques installés sont regroupés et organisés en volumes. Ces volumes reposent sur un système de fichiers (comme ext4, Btrfs ou ZFS) qui définit la manière dont les données sont écrites, lues et protégées. C’est aussi à ce niveau qu’interviennent les configurations RAID, qui répartissent ou dupliquent les informations pour améliorer les performances et la sécurité.

Partie 2. Que se passe-t-il quand on enregistre un fichier ?

1. Authentification et droits d’accès
   Le NAS vérifie votre identité avec un nom d’utilisateur et un mot de passe. Avec l’authentification à deux facteurs activée, la sécurité est renforcée. Ensuite, il contrôle vos droits sur le dossier : si vous pouvez écrire, l’opération continue ; sinon, elle est bloquée.
2. Transmission par les protocoles réseau
   Le fichier circule via un protocole comme SMB (Windows/macOS) ou NFS (Linux). Le NAS découpe les données en paquets, les reçoit et les réassemble, garantissant une transmission fiable même sur un réseau sollicité.
3. Mise en cache pour accélérer le traitement
   Avant l’écriture finale, les données passent par la RAM ou un cache SSD. Cette étape rend l’enregistrement quasi instantané et améliore la réactivité pour les fichiers souvent modifiés.
4. Écriture sur les disques
   Les données sont inscrites sur le volume choisi. Avec le RAID activé, elles peuvent être dupliquées ou réparties pour offrir sécurité ou rapidité, selon la configuration.
5. Mise à jour des métadonnées
   Le NAS enregistre ensuite les informations du fichier (nom, taille, date, emplacement). C’est ce qui permet de retrouver rapidement le document et de l’afficher correctement dans l’interface.

Astuce pratique : sur un UGREEN NASync, activez le 2FA dans les paramètres de sécurité pour protéger vos fichiers. avec les modèles UGREEN équipés de slots M.2, installez un SSD et activez le cache lecture/écriture pour booster les performances.

Partie 3. Et quand on lit un fichier ?

Lire un fichier sur un NAS suit une logique similaire à l’enregistrement, mais avec un accent sur la rapidité et la sécurité d’accès.

1. Contrôle des permissions: Selon les droits définis, l’utilisateur peut consulter, modifier ou seulement visualiser le fichier.
2. Recherche dans les métadonnées: Pour localiser le fichier, le NAS s’appuie sur les métadonnées : nom, chemin, date, taille.
3. Lecture depuis le cache si possible: Si le fichier réside dans le cache, la lecture s’effectue directement depuis la RAM ou un SSD dédié, offrant une réponse quasi immédiate.
4. Accès direct aux disques: Si le fichier n’est pas en cache, le NAS lit les blocs correspondants sur les disques physiques.
5. Transmission au client: les données sont envoyées à l’appareil demandeur via le protocole choisi (SMB, NFS, FTP, etc.).

Partie 4. Les protocoles au cœur des échanges

Les protocoles représentent les langages standardisés qui facilitent les interactions entre vos appareils et le NAS, garantissant des transferts de données fluides et sécurisés.

SMB (Server Message Block)

C’est le protocole le plus répandu, surtout sous Windows et macOS. Il permet de partager des dossiers, de gérer les droits d’accès et d’accéder aux fichiers comme s’ils étaient locaux. Pour un usage domestique ou bureautique, SMB reste le choix par défaut car il est simple et largement compatible.

NFS (Network File System)

Principalement utilisé sous Linux et Unix, NFS est apprécié pour sa rapidité et son efficacité dans les environnements où les performances réseau sont prioritaires. Il est idéal pour des systèmes qui doivent manipuler un grand nombre de fichiers avec une faible latence, comme des stations de travail techniques ou des serveurs applicatifs.

iSCSI (Internet Small Computer System Interface)

Contrairement à SMB ou NFS qui partagent des fichiers, iSCSI partage directement un disque virtuel. Pour l’ordinateur client, ce disque apparaît comme un support de stockage local. Cette approche est utilisée pour héberger des machines virtuelles ou des bases de données, où un haut niveau de contrôle et de performance est nécessaire.

WebDAV, FTP et SFTP

Ces protocoles sont souvent utilisés pour des besoins spécifiques, comme transférer des fichiers à distance ou accéder à des documents depuis une application web. FTP est simple et rapide, mais peu sécurisé. SFTP ajoute une couche de chiffrement, tandis que WebDAV facilite l’accès aux fichiers via un navigateur ou un logiciel compatible.

Partie 5. Gestion des utilisateurs et des données

Un NAS n’est pas seulement un espace de stockage passif. Il organise l’accès aux fichiers de manière fine et sécurisée, ce qui en fait un véritable serveur collaboratif.

Comptes et groupes d’utilisateurs

Chaque personne qui accède au NAS peut disposer d’un compte propre avec un identifiant et un mot de passe. Pour simplifier l’administration, il est possible de regrouper les comptes par équipe, service ou famille. Par exemple, un groupe “Marketing” peut avoir accès à des dossiers partagés, tandis que le groupe “Finance” bénéficie d’un espace distinct et confidentiel.

Permissions et droits d’accès

Le NAS permet d’attribuer des permissions précises : lecture seule, lecture-écriture ou accès restreint. Cette granularité garantit que chacun voit uniquement les fichiers dont il a besoin. Un particulier peut par exemple limiter l’accès à certaines photos privées.

Traçabilité et journaux d’activité

La plupart des NAS conservent un journal détaillé des actions : connexion d’un utilisateur, modification d’un fichier, tentative d’accès refusée. Ces informations sont précieuses pour identifier un problème technique ou vérifier la conformité des accès.

Partie 6. Le rôle du RAID et du système de fichiers

la manière dont les données sont organisées et protégées sur les disques. Deux éléments jouent un rôle clé dans ce processus : le RAID et le système de fichiers.

Le RAID : redondance et performance

RAID, pour Redundant Array of Independent Disks, regroupe plusieurs disques afin d’augmenter la fiabilité ou la rapidité des opérations. Selon la configuration choisie :

• RAID 0 répartit les données sur deux disques pour accélérer les transferts, mais sans protection.
• RAID 1 duplique les données sur deux disques, offrant une continuité en cas de panne.
• RAID 5 et 6 utilisent plusieurs disques avec des informations de parité. Ces modes combinent sécurité et capacité, tout en conservant de bonnes performances.
• RAID 10 associe duplication et vitesse, mais nécessite au moins quatre disques.

L’intérêt du RAID est d’assurer une continuité de service et de limiter la perte de données si un disque tombe en panne. Mais il ne remplace pas une sauvegarde externe, qui reste indispensable en cas d’incident grave comme un vol ou une surtension.

Le système de fichiers : l’organisation interne

Chaque fichier enregistré sur un NAS est géré par un système de fichiers, comparable à un plan d’archivage. C’est lui qui définit la manière dont les données sont découpées, stockées et retrouvées.

• ext4 est robuste et largement utilisé, avec une compatibilité éprouvée.
• Btrfs offre des fonctions avancées comme les snapshots, qui permettent de revenir à une version précédente d’un dossier.
• ZFS est réputé pour ses mécanismes d’autocorrection et de vérification d’intégrité, très prisés dans les environnements professionnels.

Le RAID et le système de fichiers se complètent : l’un assure la redondance matérielle, l’autre garantit l’intégrité logicielle. Ensemble, ils transforment un ensemble de disques indépendants en un espace de stockage cohérent, sécurisé et facile à administrer.

Conclusion

NAS est donc bien plus qu’un boîtier de disques relié au réseau. C’est une plateforme complète qui allie performance, sécurité et flexibilité. En comprenant son fonctionnement, chacun peut tirer parti de ses possibilités et garantir à ses fichiers un environnement stable et durable.