Wirtualizacja plików oddziela leżące poniżej zasoby składowane na serwerach plików i urządzeniach NAS, tworząc zasób ze zunifikowaną przestrzenią nazw plików. Przestrzeń nazw jest terminem, który określa hierarchię katalogów i plików oraz ich metadanych. W standardowych systemach plików, takich jak NTFS przestrzeń nazw jest skojarzona z pojedynczą maszyną lub systemem plików. Tworząc spójną przestrzeń nazw przez połączenie wielu systemów plików i urządzeń, wirtualizacja NAS dostarcza pojedynczego widoku katalogów oraz punktu zarządzania składowanymi tam danymi. Najpopularniejsze implementacje wirtualizacji NAS to urządzenia agregujące, NAS gateway oraz rozproszony system plików. Za pomocą tej technologii można migrować dane między urządzeniami podczas pracy systemu storage. W ten sposób można przeprowadzać wszelkie operacje migracji do nowych rozwiązań składowania danych, rutynowe operacje związane z utrzymaniem systemu, a także wycofywanie starego wyposażenia - wszystko bez przerywania pracy systemów i aplikacji. Oto kilka możliwości jakie daje wirtualizacja plików.

1. Wirtualizacja plus klaster

Gdy łączy się wirtualizację plików z technologiami klastrowymi, można znacząco podwyższyć skalowalność i wydajność. Klaster NAS może dostarczyć wydajności (przepustowości w MB/s oraz ilości operacji na sekundę IOPS) wyższą o rząd wielkości w stosunku do pojedynczego urządzenia. Te zalety są wykorzystywane w aplikacjach uruchamianych na komputerach dużej mocy, np. w obliczeniach sejsmicznych, przy przetwarzaniu wideo oraz przy symulacjach naukowych. Aplikacje te bardzo silnie wykorzystują wirtualizację NAS, gdyż z jej pomocą można rozproszyć duże obciążenie na wiele urządzeń storage.

2. Tiering

Koszt przechowywania jednostki danych jest odwrotnie proporcjonalny do prędkości pracy zasobu, na którym dane są składowane. W praktyce oznacza to, że nie opłaca się przechowywać kompletu danych na najszybszych macierzach dyskowych, znacznie lepiej podzielić zasoby między różne urządzenia w taki sposób, aby na najszybszych macierzach znajdowały się dane, które najczęściej są przetwarzane. Sposób ten nazywany tieringiem można wdrożyć także w sieciach NAS, dzięki wirtualizacji.

3. Jeden system, wiele serwerów

Rozproszony system plików zapewnia spójną przestrzeń nazw w obrębie platformy. Jest rozszerzeniem systemu plików hosta, umożliwiając połączenie maszyn działających pod kontrolą tylko tej jednej platformy programowej (lub sprzętowej). Takie rozwiązania nadają się bardzo dobrze do pracy w strukturze wielooddziałowej, ale nie zawsze zapewniają pełną kontrolę nad plikami. Są także specyficzne dla konkretnego systemu plików lub OS. Przykładem mogą być Brocade StorageX, NFS v4 oraz Microsoft Distributed File System (DFS).

4. Klaster NAS

Agregujące systemy klastrowe tworzą rozszerzalną strukturę klastrową utworzoną z wielu macierzy dyskowych, która obsłuży coraz większe obciążenie woluminów NFS i CIFS. Posiadają unifikowaną, współdzieloną dla całego klastra przestrzeń nazw. Rozwiązania te bardzo dobrze sprawdzą się w komputerach dużej mocy i przy konsolidacji zasobów wielu maszyn. Przykładem rozwiązań z tej grupy są produkty firm: Exanet Exastore (kupionej przez Della), Isilon, Network Appliance (Data ONTAP GX) i HP (PolyServe).

5. Wirtualizacja za pomocą urządzenia

Podejście to zakłada tworzenie wirtualizowanych przestrzeni nazw za pomocą urządzenia, które działa jako router lub przełącznik dla protokołów NAS. Urządzenie takie jest umieszczane między zasobami NAS a klientami, przedstawia dla klientów spójną przestrzeń nazw i odpowiednio kieruje ruch NFS/CIFS do serwerów plików. Urządzenia te mogą być wdrożone w modelu in-band (F5 Networks) albo out of band (EMC Rainfinity). Bardzo dobrym zastosowaniem takiego modelu jest wdrożenie tieringu, łączenie systemów różnych producentów lub migracja między zasobami NAS.