Network Attached Storage (NAS): Aufbau, Funk­ti­ons­wei­se und Einsatz des Netz­werk­spei­chers

Die zentrale Be­reit­stel­lung von Dateien ist die Grundlage com­pu­ter­ge­stütz­ter Team­ar­beit. Viele Un­ter­neh­men stellen ihren Mit­ar­bei­ten­den dafür in einem lokalen Netzwerk (Local Area Network, LAN) eine ge­mein­sa­me Spei­cher­platt­form zur Verfügung. Gegenüber de­zen­tra­len Ansätzen, bei denen Fest­plat­ten direkt an Ein­zel­rech­nern hängen (Direct Attached Storage, DAS), hat das klare Vorteile: Zentrale Da­ten­be­stän­de er­mög­li­chen die ge­mein­sa­me Arbeit an Do­ku­men­ten, ohne dass ver­schie­de­ne Versionen einer Datei entstehen und aus­ge­tauscht werden müssen. Zudem lassen sich Daten-Back-ups für eine ge­mein­sa­me Plattform deutlich einfacher or­ga­ni­sie­ren als für viele einzelne Fest­plat­ten.

Tech­ni­sche Grundlage der zentralen Da­tei­ab­la­ge sind je nach Un­ter­neh­mens­grö­ße File­ser­ver, SAN-Systeme (Storage Area Networks) oder NAS-Systeme (Network Attached Storage). Letztere sind seit Jahren auch bei Pri­vat­an­wen­dern beliebt, die Fotos, Videos oder Musik zentral verwalten und von ver­schie­de­nen End­ge­rä­ten abrufen möchten. Anders als File­ser­ver und SAN-Lösungen, die mit auf­wen­di­ger Hard- und Software auf Busi­ness­kun­den zielen, gibt es NAS-Systeme als leicht ad­mi­nis­trier­ba­re Kom­plett­lö­sun­gen zu über­schau­ba­ren Preisen.

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Was ist ein NAS?

Ein Network Attached Storage (NAS), auf Deutsch „netz­ge­bun­de­ner Speicher“ oder kurz Netz­werk­spei­cher, ist ein ei­gen­stän­di­ges Spei­cher­ge­rät, das direkt mit dem lokalen Netzwerk verbunden ist und dort Dateien für mehrere Nutzer und Geräte gleich­zei­tig be­reit­stellt. Der Zugriff erfolgt auf Da­tei­ebe­ne über Netz­werk­pro­to­kol­le wie SMB oder NFS. Im Vergleich zu anderen Lösungen für die zentrale Da­ten­ab­la­ge zeichnen sich NAS-Systeme durch einen günstigen An­schaf­fungs­preis und einen geringen Ad­mi­nis­tra­ti­ons­auf­wand aus.

Angeboten werden NAS-Systeme unter anderem von Synology, QNAP, Asustor, Ter­ra­Mas­ter, UGREEN, Buffalo und Western Digital – meist als sofort ein­satz­fä­hi­ges Gerät mit vor­in­stal­lier­ter Software, teils mit, teils ohne Fest­plat­ten. Wer mehr Kontrolle möchte, kann ein NAS auch selbst bauen und mit einem freien NAS-Be­triebs­sys­tem wie TrueNAS oder Open­Me­diaV­ault betreiben. Ziel­grup­pen sind vor allem kleine und mittlere Un­ter­neh­men, Selbst­stän­di­ge sowie private Nutzer.

Wie ist ein NAS aufgebaut?

Grund­sätz­lich ist ein NAS wie ein kompakter Rechner aufgebaut: Im Gehäuse mit Netzteil und Lüfter stecken Mainboard, Prozessor und Ar­beits­spei­cher. Hinzu kommen Schnitt­stel­len, vor allem Ethernet (bei aktuellen Geräten zunehmend mit 2,5 oder 10 Gbit/s) und USB; WLAN ist bei NAS-Systemen die Ausnahme. Für die ei­gent­li­che Spei­cher­funk­ti­on verfügt das Gerät über mehrere Lauf­werks­ein­schü­be für Fest­plat­ten (HDDs) oder SSDs (Solid State Drives), bei vielen Modellen ergänzt um M.2-Steck­plät­ze für einen SSD-Cache.

Mehrere Laufwerke fasst das NAS per RAID (Redundant Array of In­de­pen­dent Disks) zu einem logischen Spei­cher­ver­bund zusammen. Bei Geräten für Zuhause und kleine Büros übernimmt das in der Regel eine Software-RAID-Funktion des Be­triebs­sys­tems und kein separater Hardware-Con­trol­ler. Als Be­triebs­sys­tem kommt meist ein an­ge­pass­tes Linux zum Einsatz, etwa DSM bei Synology oder QTS bzw. QuTS hero bei QNAP. Darauf setzt die NAS-Software mit Web­ober­flä­che, Be­nut­zer­ver­wal­tung und Zu­satz­diens­ten auf.

Wie funk­tio­niert ein NAS-System?

Im Kern ist ein NAS ein File­ser­ver, der auf die Da­ten­spei­che­rung im lokalen Netz spe­zia­li­siert ist. Clients greifen über Da­tei­pro­to­kol­le auf frei­ge­ge­be­ne Ordner zu:

• SMB (Server Message Block): Stan­dard­pro­to­koll für Da­tei­frei­ga­ben unter Windows, das auch macOS und Linux (über Samba) nutzen. SMB ist heute das wich­tigs­te NAS-Protokoll.
• NFS (Network File System): ver­brei­tet in Linux- und Unix-Um­ge­bun­gen sowie bei Vir­tua­li­sie­rungs­platt­for­men.
• AFP (Apple Filing Protocol): früheres Apple-Protokoll. Apple setzt seit Jahren auf SMB und hat den AFP-Client mit macOS Sequoia 15.5 als veraltet ein­ge­stuft; er soll in einer künftigen macOS-Version entfallen. Auch Time-Machine-Back-ups auf ein NAS laufen heute über SMB.
• FTP/SFTP und WebDAV: für Da­tei­über­tra­gun­gen, auch von außerhalb des lokalen Netzes.

Eine zentrale Funktion jedes NAS ist die Zu­griffs­kon­trol­le: Über Be­nut­zer­kon­ten, Gruppen und Frei­ga­be­rech­te lässt sich genau festlegen, wer welche Ordner lesen oder ändern darf. So können Dateien ver­schie­de­ner Nutzer von­ein­an­der ab­ge­schirmt auf derselben Plattform liegen, während ge­mein­sa­me Freigaben die Grup­pen­ar­beit er­mög­li­chen.

NAS im Vergleich zu DAS, SAN und Cloud-Speicher

Welche Spei­cher­lö­sung passt, hängt vor allem von Nut­zer­zahl, Budget und Know-how ab. Die folgende Übersicht zeigt die wich­tigs­ten Un­ter­schie­de:

Vorteile und Ei­gen­schaf­ten eines NAS

Mit ver­gleichs­wei­se geringen An­schaf­fungs­kos­ten spricht Network Attached Storage neben Pri­vat­nut­zern vor allem das Markt­seg­ment SOHO (Small Office, Home Office) an. Im Vergleich zu klas­si­schen Servern überzeugt es durch geringen Ad­mi­nis­tra­ti­ons­auf­wand, hohe Aus­fall­si­cher­heit und einen niedrigen En­er­gie­ver­brauch.

Ad­mi­nis­tra­ti­on

Für den Betrieb eines NAS ist deutlich weniger Fach­wis­sen nötig als für einen her­kömm­li­chen File­ser­ver. Ein­ge­rich­tet und verwaltet wird das Gerät über eine grafische Ober­flä­che im Web­brow­ser eines Rechners im selben Netzwerk; viele Her­stel­ler bieten zu­sätz­lich Smart­phone-Apps an. Auf PCs und Laptops lassen sich Freigaben einfach als Netz­lauf­werk einbinden, spezielle Programme für den Da­ten­trans­fer sind nicht nötig. Smart-TVs, Streaming-Boxen und vernetzte Au­dio­ge­rä­te greifen über einen Me­di­en­ser­ver (DLNA/UPnP) oder An­wen­dun­gen wie Plex oder Jellyfin auf Musik, Fotos und Videos zu. So eignet sich ein NAS auch zu Hause als zentraler Me­di­en­spei­cher.

Aus­fall­si­cher­heit und Ver­füg­bar­keit

Ein wichtiger Kos­ten­fak­tor bei der An­schaf­fung ist die Zahl der Lauf­werks­ein­schü­be. Ein­stiegs­ge­rä­te mit einem oder zwei Ein­schü­ben richten sich an private Anwender, Business-Modelle bieten acht, zwölf oder mehr Einschübe; Rack­mo­del­le lassen sich teils über Er­wei­te­rungs­ein­hei­ten auf mehrere Dutzend Laufwerke ausbauen. Mehr Laufwerke er­mög­li­chen Spei­cher­ar­chi­tek­tu­ren, die durch Redundanz für hohe Aus­fall­si­cher­heit und durch parallele Zugriffe für einen hohen Da­ten­durch­satz sorgen. Grundlage sind RAID-Verbünde, bei denen Daten so über mehrere Laufwerke verteilt werden, dass das NAS – je nach Level – auch beim Ausfall einzelner Fest­plat­ten wei­ter­ar­bei­tet. Übliche RAID-Level bei Network Attached Storage sind RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-6 und RAID-10.

• RAID-0 (Striping): Die Daten werden block­wei­se auf min­des­tens zwei Laufwerke verteilt, Lese- und Schreib­zu­grif­fe laufen parallel. Das erhöht den Da­ten­durch­satz und nutzt die volle Kapazität. Redundanz bietet RAID-0 jedoch nicht – fällt ein Laufwerk aus, sind die Daten des gesamten Verbunds verloren. Das „R“ im Namen trifft auf dieses Level daher streng genommen nicht zu.
• RAID-1 (Mirroring): Die Daten werden identisch auf zwei (oder mehr) Laufwerke ge­schrie­ben. Nutzbar ist nur die Kapazität eines Laufwerks, dafür bleiben die Daten erhalten, wenn ein Laufwerk ausfällt. Für NAS-Systeme mit zwei Ein­schü­ben ist RAID-1 die übliche Wahl.
• RAID-5: Ab drei Lauf­wer­ken verbindet RAID-5 Redundanz mit erhöhtem Da­ten­durch­satz. Neben den Nutzdaten speichert das System Pa­ri­täts­in­for­ma­tio­nen, die gleich­mä­ßig über alle Laufwerke verteilt werden. Fällt ein Laufwerk aus, lassen sich dessen Daten aus den ver­blei­ben­den Daten- und Pa­ri­täts­blö­cken re­kon­stru­ie­ren. Die Parität belegt die Kapazität eines Laufwerks – bei drei Lauf­wer­ken also ein Drittel, bei mehr Lauf­wer­ken ent­spre­chend weniger. Wegen des günstigen Ver­hält­nis­ses von Kapazität und Aus­fall­si­cher­heit ist RAID-5 sehr ver­brei­tet.
• RAID-6: Ab vier Lauf­wer­ken speichert RAID-6 doppelte Parität und ver­kraf­tet so den gleich­zei­ti­gen Ausfall von zwei Lauf­wer­ken. Das ist vor allem bei großen Fest­plat­ten sinnvoll, deren Wie­der­her­stel­lung (Rebuild) lange dauert. Dafür steht die Kapazität von zwei Lauf­wer­ken nicht für Nutzdaten zur Verfügung.
• RAID-01 und RAID-10: Diese Kom­bi­na­tio­nen aus Striping und Spie­ge­lung erfordern min­des­tens vier Laufwerke. Ein RAID-01 verteilt die Daten zunächst wie RAID-0 und spiegelt diesen Verbund an­schlie­ßend gemäß RAID-1. Bei RAID-10 werden die Daten dagegen erst ge­spie­gelt und die Spie­gel­paa­re dann per Striping verbunden. RAID-10 ist RAID-01 vor­zu­zie­hen, da es den Ausfall eines zweiten Laufwerks in mehr Fällen ver­kraf­tet und sich nach einem Ausfall schneller wie­der­her­stel­len lässt. In beiden Fällen steht die Hälfte der Ge­samt­ka­pa­zi­tät zur Verfügung.

Daneben bieten einige Her­stel­ler eigene, fle­xi­ble­re Verfahren an, etwa Synology Hybrid RAID (SHR), das auch Laufwerke un­ter­schied­li­cher Größe effizient kom­bi­niert. Ver­zich­ten Anwender ganz auf ein RAID-Level, spricht man von JBOD (Just a Bunch of Disks): Die gesamte Kapazität aller Laufwerke steht zur Verfügung, es gibt aber weder Redundanz noch einen Ge­schwin­dig­keits­ge­winn.

Für Da­ten­si­che­run­gen bieten NAS-Systeme meist eigene Back-up-Funk­tio­nen: die Syn­chro­ni­sa­ti­on mit einem zweiten NAS, Si­che­run­gen auf USB-Fest­plat­ten oder in einen Cloud-Speicher. Da­tei­sys­te­me wie Btrfs oder ZFS er­mög­li­chen zudem Snapshots, mit denen sich frühere Stände von Ordnern schnell wie­der­her­stel­len lassen. Geräte für den Un­ter­neh­mens­ein­satz un­ter­stüt­zen teils auch das stan­dar­di­sier­te Network Data Ma­nage­ment Protocol (NDMP), über das eine zentrale Back-up-Software die Da­ten­si­che­rung des NAS steuern kann.

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Kosten und En­er­gie­ver­brauch

NAS-Systeme werden inklusive Fest­plat­ten oder als Leer­ge­häu­se angeboten. Bei Leer­ge­häu­sen ent­schei­den Nutzer selbst, wie viel Spei­cher­ka­pa­zi­tät sie benötigen; freie Einschübe erlauben eine spätere Er­wei­te­rung. Für den Dau­er­be­trieb empfehlen sich spezielle NAS-Fest­plat­ten. Prüfen Sie vor dem Kauf außerdem die Kom­pa­ti­bi­li­täts­lis­te des Her­stel­lers: Synology etwa ließ bei seinen 2025 vor­ge­stell­ten Plus-Modellen zunächst nur geprüfte Laufwerke für Spei­cher­pools zu und hat diese Ein­schrän­kung mit DSM 7.3 für Fest­plat­ten und SATA-SSDs anderer Her­stel­ler wieder gelockert.

Während einfache Geräte für zu Hause ver­gleichs­wei­se günstig sind, kostet ein leis­tungs­star­kes Business-Modell mit Spei­cher­me­di­en ein Viel­fa­ches. Im Un­ter­neh­men kann sich die In­ves­ti­ti­on dennoch rechnen, denn moderne NAS-Systeme ver­brau­chen weniger Strom als klas­si­sche Server. Dazu tragen Strom­spar­funk­tio­nen bei: Bei längerer In­ak­ti­vi­tät fahren die Fest­plat­ten in den Ru­he­zu­stand, und per Zeitplan lässt sich das Gerät nachts au­to­ma­tisch aus- und morgens wieder ein­schal­ten. Per Wake-on-LAN kann ein aus­ge­schal­te­tes NAS zudem über das Netzwerk gestartet werden.

Er­wei­ter­bar­keit

Moderne NAS-Systeme sind weit mehr als reine Da­ten­spei­cher. Über App-Kataloge wie das Paket-Zentrum von Synology oder das App Center von QNAP lassen sich zu­sätz­li­che An­wen­dun­gen in­stal­lie­ren, etwa für Foto- und Me­di­en­ver­wal­tung, Da­tei­syn­chro­ni­sa­ti­on, Vi­deo­über­wa­chung oder Druck­diens­te. Leis­tungs­stär­ke­re Modelle können darüber hinaus Docker-Container und virtuelle Maschinen ausführen. Viele NAS-Systeme er­mög­li­chen zudem einen Fern­zu­griff über das Internet und lassen sich als Web-, FTP- oder E-Mail-Server betreiben. Für pro­fes­sio­nel­le Post­fä­cher mit hoher Ver­füg­bar­keit ist ein ge­hos­te­ter Dienst jedoch meist die zu­ver­läs­si­ge­re Wahl.

Si­cher­heit: Worauf sollten Sie beim NAS achten?

Weil ein NAS oft sämtliche Daten eines Haushalts oder Un­ter­neh­mens bündelt, ist es ein lohnendes Ziel für Angreifer. So ver­schlüs­sel­te die Ran­som­wa­re DeadBolt im Jahr 2022 in mehreren Wellen Tausende QNAP-Geräte, die direkt aus dem Internet er­reich­bar waren. Mit wenigen Maßnahmen senken Sie das Risiko deutlich:

• Halten Sie Be­triebs­sys­tem und Apps des NAS stets aktuell und ak­ti­vie­ren Sie au­to­ma­ti­sche Si­cher­heits­up­dates.
• Geben Sie das NAS nicht per Port­wei­ter­lei­tung direkt im Internet frei. Nutzen Sie für den Fern­zu­griff ein VPN oder den Relay-Dienst des Her­stel­lers.
• De­ak­ti­vie­ren Sie das Standard-Ad­mi­nis­tra­tor­kon­to, vergeben Sie starke Pass­wör­ter und ak­ti­vie­ren Sie die Zwei-Faktor-Au­then­ti­fi­zie­rung.
• Schalten Sie nicht benötigte Dienste und veraltete Pro­to­kol­le wie SMB1 ab.
• Richten Sie Snapshots und ein externes Back-up ein, damit Sie Daten nach einem Angriff wie­der­her­stel­len können.

Für wen eignet sich ein NAS?

Ein NAS lohnt sich für alle, die Daten zentral, unter eigener Kontrolle und ohne laufende Spei­cher­ge­büh­ren ablegen möchten: Pri­vat­an­wen­der nutzen es für Fotos, Medien und die Sicherung mehrerer Geräte, Selbst­stän­di­ge und kleine Un­ter­neh­men als ge­mein­sa­me Da­tei­ab­la­ge und Back-up-Ziel. Die Grenzen liegen dort, wo hohe Ver­füg­bar­keit über mehrere Standorte, sehr große oder schnell wachsende Da­ten­men­gen oder ein Betrieb ohne eigene Wartung gefragt sind. Dann sind ein SAN im Re­chen­zen­trum oder ska­lier­ba­rer Speicher aus der Cloud – etwa als Block- oder Ob­jekt­spei­cher – die pas­sen­de­re Lösung. Häufig ergänzen sich beide Ansätze, etwa wenn das NAS seine Daten zu­sätz­lich in die Cloud sichert.