Hi Felix,
mal ganz davon abgesehen das es beliebig viele fertige NAS-Kontroller gibt würde ich den Lösungsansatz an deiner Stelle entweder an einem USB/IDE- oder einem Parallel/IDE-Konverter suchen da diese das Handling der Platte und die Verwaltung des Filesystems (meistens FAT32) übernehmen. Einen µC mit einem PHY an der einen und USB/Parallel an der anderen Seite mit einem TCP/IP-Stack zu programmieren stellt schon eine sicherlich interessante aber auch sehr anspruchsvolle Aufgabe dar ( Zeitaufwand mit einem ATMEL ca. 150 - 200 Stunden ). Die Implementierung eines Filesystems ist selbst für absolute Profis eine Wahnsinnsaufgabe. Die Erstellung von NTFS hat über 400 Mannjahre gedauert.
Der einzige Lösungsansatz wäre die Disassemblierung von z.B. FreeDOS oder die Analyse von PTS-DOS um sich das Diskhandling anzusehen. Wenn Du möchtest kann ich Dir meine PTS-DOS Developer CD gerne zur Verfügung stellen. Allerdings stelle ich mir das Umassemblieren von X86 Code auf ATMEL ziemlich heftig vor.
Die oben erwähnten NAS-Kontroller haben üblicherweise einen X86 kompatiblen CPU-Core und setzen auf embedded-Linux bzw. embedded-NTServer auf.
Über die erforderliche Rechenleistung zur Erzielung des von Dir angedachten Datendurchsatzes möchte ich an dieser Stelle nicht philosophieren sondern nur anmerken das z.B. der früher in PC´s eingesetzte ISA-/EISA-Bus mit seinen 8/16MHz cycle zu langsam für 100Mb Ethernet war.

Gruß Hartmut