Was ist ein Dateiserver und wie funktioniert er?

Dateiserver

Ein Dateiserver im Unternehmen ist ein zentraler Speicherort oder Arbeitsbereich, der es Mitarbeitern auf angeschlossenen Geräten ermöglicht, direkt oder über Geschäftsanwendungen gemeinsam an Dateien und Ordnern zu arbeiten.

Dateiserver in Kurzfassung

Ein Dateiserver im Geschäftsleben ist ein zentraler Speicher oder Arbeitsbereich, der es Mitarbeitern auf angeschlossenen Geräten (z. B. Windows PC, macOS oder auch mobilen Geräten) ermöglicht, auf Dateien und Ordner zuzugreifen und einen Arbeitsablauf einzurichten, um täglich für geschäftsbezogene Arbeiten zusammenzuarbeiten. Der Begriff "Dateiserver" ist in der Regel austauschbar mit Dokumentenmanagement, Dateiablage, Dateifreigabe oder Dateien- und Ordnerzusammenarbeit. 

Zugriff auf einen Dateiserver

Der Zugriff auf einen Dateiserver wird in der Regel durch einen Identitätsdienst zur Benutzerauthentifizierung und weiter durch eine Berechtigungsstruktur zum Anzeigen (Liste), Lesen oder Schreiben (volle Kontrolle) bestimmter Dateien und einzelner Ordner abgesichert.

Technisch gesehen bezeichnet ein Dateiserver eine zentrale Serverinstanz in einem allgemeinen Computernetzwerk. Das Computernetzwerk im obigen Kontext bezieht sich jedoch meist auf ein lokales Netzwerk (LAN) statt
eines Weitverkehrsnetz (der Cloud).

Was ist ein Dateiserver?

Als Softwarekomponente ist ein Dateiserver Teil eines Betriebssystems wie z. B. des Windows-Betriebssystems. Ein Dateiserver ermöglicht es einem angeschlossenen Client-Gerät, sein lokales Dateisystem (z. B. auf einem C-Laufwerk oder einem D-Laufwerk) um ein Netzwerkdateisystem zu erweitern. Zugegeben, der Zugriff auf Dateien über ein Netzwerk ist nicht so schnell wie das Lesen oder Schreiben von Dateien von einem lokalen C-Laufwerk. Dennoch ermöglicht der Netzwerkeffekt verbundenen und autorisierten Client-Agenten sofort grundlegende Operationen wie das Auflisten von Dateien und Ordnern, das Lesen und Schreiben von Dateien und vor allem das Sperren von Dateien, um die Zusammenarbeit in der Gruppe zu erleichtern. Der Nutzen eines Dateiservers als unternehmensweite Kollaborationsplattform ist enorm.

Die Server-Administratoren müssen definieren, wer die Benutzer sind, auf welche Menge von Dateien und Ordnern die Benutzer zugreifen können und welche Zugriffsrechte sie haben. Die Server-Administratoren müssen auch Richtlinien für die Versions- und Dateiaufbewahrung definieren und sich um die Geschäftskontinuität kümmern, wie z. B. das Sichern von Dateiservern. 

Windows-Dateiserver

Die meisten Unternehmen setzen heute standardmäßig auf die Windows-Plattform am Arbeitsplatz. Der Windows-Dateiserver geht auf das Windows NT 3.1 in den 1990er Jahren zurück und hat sich bis zum heutigen Windows Server 2019 weiterentwickelt. Viele zugrundeliegende Technologien haben sich geändert, und Microsoft hat die Windows-Dateiserver-Produktlinie um viele Funktionen erweitert. Ein zentrales Thema ist jedoch gleich geblieben: der Windows-Dateiserver gehört theoretisch immer noch zum lokalen Netzwerk der Firmenzentrale. Es werden immer Mitarbeiter bevorzugt, die über angeschlossene Geräte im gleichen lokalen Netzwerk verfügen, um einfach darauf zugreifen zu können. Remote-Mitarbeiter verlassen sich auf ein VPN(ein virtuelles privates Netzwerk), um das Firmennetzwerk für den Fernzugriff von Zuhause oder auswärtigen Standorten zu erweitern.

VPN und Fernzugriff

Die Geschichte von VPN begann bereits 1996. Es ist eine typische Client-Server-Technologie. Erstens muss das Unternehmen einen VPN-Server einrichten. Zweitens müssen die Endbenutzer auf Geräten, die mit dem Internet verbunden sind, einen VPN-Client-Agenten installieren. Mit Hilfe eines VPN-Servers und entsprechend konfigurierten Client-Geräten können die Benutzer aus der Ferne auf den Dateiserver zugreifen, so dass auch von unterwegs auf Dateien zugegriffen und diese auf dem Dateiserver gespeichert werden können. VPN wird jedoch zu einer Herausforderung für Unternehmensanwender. Vor allem, weil die VPN-Technologie ein privates Netzwerk auf angeschlossene Geräte ausdehnt. Sie zwingt die Endbenutzer die Netzwerktopologie und -technologie zu verstehen, und nicht selten hat das Support-Team des Unternehmens mit VPN-bezogenen Tickets zu tun, die von externen Mitarbeitern generiert werden.

Wie funktionieren Dateiserver?

Die Grundlage für jeden zuverlässigen Dateiserver ist die richtige Menge an Rechenressourcen, physischen Ressourcen oder virtuellen Ressourcen. Dateiserver werden meist an der Menge des zur Verfügung gestellten Speicherplatzes gemessen, meist im Bereich von Terabyte (TB) oder Hunderter von Gigabyte (GB). Aber auch das Betriebssystem, der Speicher und die Netzwerkschnittstelle sind wesentliche Bestandteile eines Dateiservers. Traditionell, als der Speicherplatz durch rotierende Festplatten bereitgestellt wurde, hatten Dateiserver eine feste Kapazität. Häufig müssen Unternehmen alle 3 bis 5 Jahre neue Speicherkapazität kaufen. Wenn sie Dateiserver kaufen, kaufen sie in der Regel die Unterbringung vor dem Verbrauch, um Platz für die kommenden Jahre zu sparen. Heutzutage können die Cloud-Speichertechnologie und Technologien wie Storage Space Direct mehrere Dateiserver-Knoten zu einem Dateiserver-Speicherring verbinden und so vollständige und fehlertolerante Speicherdienste bereitstellen. Wir sehen auch fortschrittliche hybride Konfigurationen wie AWS Storage Gateway, die Dateiserver vor Ort mit Speicherkapazität aus Cloud-Speicherdiensten wie denen von Amazon S3 (Amazon Simple Storage Service) erweitern können.

Für die Kommunikation zwischen Dateiservern und Clients sind eindeutige Netzwerkprotokolle zuständig.

SMB-Protokoll

SMB ist das Protokoll, das zwischen einem Windows-Dateiserver und einem Windows-Clientgerät verwendet wird, während SAMBA auf Linux implementiert wurde Client-Geräte, um mit einem Windows-Dateiserver zu kommunizieren. SAMBA ist auch auf den meisten NAS-Geräten implementiert und fungiert als lokaler Dateiserver.

NFS-Protokoll

Ein Network File System (NFS) ist das SMB-Protokoll-Gegenstück in der UNIX/Linux-Welt. UNIX/Linux-basierte Dateiserver implementieren standardmäßig das NFS-Protokoll, während die meisten NAS-Geräte auch SMB-Protokolle implementieren, da die meisten Arbeitskräfte Windows am Arbeitsplatz verwenden.

Was ist das Server Message Block Protocol (SMB-Protokoll)?

Das Server Message Block Protocol (SMB-Protokoll), das in den 1980er Jahren von IBM entwickelt wurde, ist ein Client-Server-Kommunikationsprotokoll, das in lokalen Netzwerken mit Windows- und macOS-Geräten verwendet wird. Das SMB-Protokoll ermöglicht eine Anwendung -- oder dem Benutzer einer Anwendung -- auf Dateien auf einem Remote-Server zugreifen. So kann eine Client-Anwendung Dateien auf dem Remote-Server öffnen, lesen, verschieben, erstellen und aktualisieren. Das SMB-Protokoll ist ein Antwort-Anfrage-Protokoll, d. h. es werden mehrere Nachrichten zwischen dem Client und dem Server übertragen, um eine Verbindung herzustellen. Eine der am meisten kritisierten Eigenschaften von SMB ist, dass es sehr „gesprächig“ war, d. h. der Dateiserver und das Client-Gerät befinden sich häufig in einem Anfrage-Antwort-Chat auf einer Paket-zu-Paket-Basis. SMB Version 3 (v3) ist zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels die neueste Version. Die v3 fügt viele Optimierungen zur Übertragung von Dateien über das Internet in Bezug auf Leistung und Sicherheit. Da das SMB-Protokoll jedoch für den Zugriff auf Blockebene konzipiert ist (z. B. für den Zugriff aus Datenbankprogrammen), kann es einige Dateistreaming-Techniken anwenden. Dennoch kann es die „Gesprächigkeit“ über das Internet nicht vollständig abmildern. Das SMB-Protokoll hat mit CIFS und SAMBA zwei Geschwister, die die SMB-Protokolle implementieren. 

FTP-Protokoll

Der Zugriff auf Dateiserver erfolgt üblicherweise über das Internet mit dem File Transfer Protocol (FTP-Protokoll) oder dem verschlüsselten Secure FTP (SFTP). Man kann das verschlüsselte SCP (Secure Copy Protocol) verwenden
und auch HTTP-basierte WebDAV-Protokolle. FTP wurde jedoch vor dem World Wide Web entwickelt und bevor das HTTP-Protokoll populär wurde. Es ist schwieriger, Firewalls zu überwinden und hat
Kodierungsprobleme zwischen dem nicht kompatiblen FTP-Server und dem FTP-Client-Agent. Aus der Sicht eines Endbenutzers ist es noch schwieriger zu verwenden als die Verwendung eines VPNs, um ein Laufwerk auf Dateiserver am
Firmenhauptsitz zuzuordnen. Es handelt sich um ein veraltetes Protokoll, das immer noch in Gebrauch ist.

WebDav-Protokoll

Das WebDAV-Protokoll hat einen Vorteil gegenüber FTP oder SCP, da es denselben Port wie HTTP (80) verwendet, der ein bereits im Client geöffneter Standardport ist und die Nutzung des World Wide Web (www) ermöglicht. Es ist einfacher, eine Firewall zu überwinden. Allerdings war das WebDAV-Protokoll nicht so modern wie ein REST-basiertes Protokoll, wie wir es von aktuellen Cloud-Speicherdiensten kennen. Der WebDAV-Dialekt ist relativ wortreich
und komplex, was zu Inkompatibilitäten zwischen WebDAV-Clients und WebDAV-Servern führt. Es ist ein weiteres veraltetes Protokoll.

Cloud-Mobilität

Bei den Cloud-Speicherdiensten implementieren Windows Azure-Dateien und das AWS FSx-Dateisystem das SMB-Protokoll mit primären Anwendungsfällen zur Verlagerung einer Windows-Dateiserver-Arbeitslast auf Cloud-Speicher.

Mit der Gruppe der Cloud-Speicherdienste, darunter Dropbox, Google Drive und OneDrive, wurde jedoch die Idee des Zugriffs auf Dateien und Ordner von mobilen Geräten und von Webbrowsern und Remote-Geräten aus populär, ohne dass ein VPN verwendet werden muss!

Cloud-Mobilität ist die Zukunft und wir werden sehen, dass das Protokoll für den Dateizugriff auf Webbrowser und Mobiltelefone erweitert wird.

Funktionen und Optionen für Dateiserver

Die primäre Funktion des Dateiservers besteht darin, mehreren Benutzern den Zugriff auf die gespeicherten Dateien in einer zentralen Dateiablage zu ermöglichen. Der Dateiserver ist daher als zentrales Speichermedium für unternehmensinterne Dateien sehr beliebt. Die Benutzer verwenden einen Dateiserver oft indirekt über eine Reihe von Geschäftsanwendungen wie QuickBook, AutoCAD, PhotoShop und Microsoft Offices. Die Benutzer verwenden diese Geschäftsanwendungen zum Öffnen und Speichern von Dateien auf einer Reihe von Unternehmensdateiservern. Viele dieser Geschäftsanwendungen sind Datenbankanwendungen, wie z. B. QuickBooks, Microsoft Access, Microsoft SQL Server und andere Datenbankprogramme.

Zugeordnetes Laufwerk und Cloud-Speicher

Mitarbeiter haben über zugeordnete Laufwerke eine Schnittstelle zu Dateiservern im Unternehmen. Diese zugeordneten Laufwerke (unter Windows) oder gemounteten Volumes (unter macOS) sind auf Windows- und macOS-Desktop-Oberflächen verfügbar. Die Operation an den Dateien, z. B. ein Doppelklick auf eine Datei, ruft in den meisten Fällen die am besten geeigneten Geschäftsanwendungen auf, um die Datei zu öffnen. Zum Beispiel wird der Adobe Acrobat Reader aufgerufen, um eine Datei mit der Endung .pdf zu öffnen.

Es gibt einige fortgeschrittene Themen für einen Dateiserver, die im Jahr 2020 erwähnenswert sind. Erstens ist das Azure Files, das einen lokalen Windows-Dateiserver auf die Windows Azure Cloud ausweiten kann. Zweitens ist die AWS Storage Gateway, der in der Lage ist, ein iSCSI-Volume für lokale Dateiserver bereitzustellen, um die Speicherkapazität des lokalen Dateiservers auf die AWS-Cloud zu erweitern. Der dritte ist der Windows Storage Space Direct, der in der Lage ist Verwendung mehrerer Single-Node-Windows-Dateiserver, um einen größeren Dateiserver mit größerer Kapazität und besserer Fehlertoleranz zu konstruieren.

Vorteile eines Dateiservers

Dateiserver bei der Arbeit

Viele Unternehmen verwenden Dateiserver aus einer Reihe von Gründen, z. B:

Anwendungen

Die meisten Geschäftsanwendungen sind auf einen zentralen Dateiserver angewiesen, damit sie für mehrere oder alle Mitarbeiter funktionieren

Kollaboration

Dateiserver sind die zentrale Kollaborationsplattform für Mitarbeiter, um tägliche Arbeitselemente wie Statusberichte, kreative Arbeiten und die Erstellung von Business Intelligence mit Excel, PowerBI usw. gemeinsam zu nutzen.

Betriebssystem

Organisationen standardisieren auf eine Windows-Arbeitsumgebung, die Domänenserver und Dateiserver umfasst.

Verwaltung

Die Arbeitsprofile der Mitarbeiter werden zentral auf Dateiservern verwaltet, um Roaming innerhalb der Organisation zu ermöglichen. Wenn sich Benutzer an verschiedenen Arbeitsplätzen anmelden, sehen sie denselben Satz an Dateien und Ordnern.

Ein weiterer entscheidender Vorteil der Verwendung von Dateiservern ist, dass die Client-Geräte, außer für persönliche Dokumente, nicht viel Speicherkapazität oder Rechenleistung benötigen. Das Unternehmen kann alle Geschäftsdateien speichern und Backups auf dem zentralen Dateiserver erstellen. Und mit der richtigen Organisation (bestehend aus Verzeichnissen, Ordnern, etc.) haben die Anwender automatisch einen viel besseren Überblick über die gesamte Datei- und Ordnerstruktur.

Zusammenfassung der Vorteile des Dateiservers:

  1. ANWENDUNG - Abhängigkeit von Geschäftsanwendungen
  2. KOMPATIBILITÄT - Dateizugriff auf Blockebene für 100%ige Anwendungskompatibilität
  3. ORGANISATION - Bessere Organisation von Dateien
  4. SICHERHEIT - Datensicherheit und Volumenschatten-Sicherung
  5. KONTROLLE - Zentralisierte Verwaltung von Berechtigungen
  6. KOLLABORATION - Bequeme gemeinsame Nutzung von Dateien und Zusammenarbeit
  7. DATEISPERRE - Dateisperre, um Dateibeschädigungen und Überschreibungen zu verhindern 
  8. ZENTRALES MANAGEMENT - Nicht viel Speicherkapazität auf Client-Geräten erforderlich
  9. GESCHÄFTSKONTINUITÄT - Schutz vor Datenverlust und Kontrolle
  10. KEIN DATENWILDWUCHS - Zentralisierte Datenspeicherung, um einen einzigen Ort zum Speichern von Dateien zu haben

Rüsten Sie den Dateiserver für die Zukunft

Die oben beschriebenen Vorteile sind ein Beweis dafür, wie wichtig und wertvoll ein Dateiserver für eine Organisation sein kann. In der Geschäftswelt benötigen Organisationen immer mehr Speicherkapazität, bessere
Fehlertoleranz, robustere Datensicherheit und strikte Einhaltung von Vorschriften. 

Gleichzeitig wünschen sich Unternehmen auch eine einfache Erhöhung der Speicherkapazität, eine einfache Sicherheitseinrichtung und Berichterstattung zur Einhaltung von Vorschriften sowie Cloud-Mobilität für entfernte und mobile Mitarbeiter.

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