Благодарим Вас за обращение в
KM Disti
KM Disti
Мы свяжемся с Вами максимально быстро.
Мы свяжемся с Вами максимально быстро.
Мы свяжемся с Вами максимально быстро.
Пн - Пт 9:00 – 18:00
Сегодня многие технические специалисты считают, что ZFS - это что-то, работающее только под FreeBSD, в кластерах, с настройкой из командной строки, и простым смертным туда лучше не соваться, ибо это - удел избранных. На самом деле - нет, и даже порт ZFS On Linux уже дошёл до того уровня стабильности, когда его используют в масштабируемых production-grade аппаратных решениях. И многие сисадмины небольших организаций, достаточно чётко понимают плюсы ZFS и могут обосновать руководству экономию от программного сжатия LZ4 и дедупликации при покупке новой СХД, вот только недорогих решений под эту файловую систему не было. Но свято место пусто не бывает, и компания QSAN решила объединить в одном устройстве всё то, что мы любим в Linux и всё то, что ценим в ZFS.
За что мы любим ZFS? За снэпшоты, дедупликацию и абсолютную надёжность, подаренную нам компанией Oracle. А за что не любим? За FreeBSD, которая умеет делать что-то одно, но застряла в своём развитии где-то в первой декаде 21 века, а значит совершенно не подходит для NAS.
Да потому что современный NAS - это не только файлохранилка, но и сервер приложений, на котором выполняются контейнеры, виртуальные машины, базы данных и собственные программы. Мало кто из производителей NAS-ов готов разрабатывать софт под FreeBSD, в том числе и из-за лицензий, а под Linux - пожалуйста: тут тебе и отлаженный гипервизор, и отличная ситуация с драйверами и регулярно обновляемое ядро.
Наверное, именно так и думали разработчики из компании QSAN, старейшего производителя СХД начального уровня. Они решили, что современные процессоры уже готовы к обработке всех прелестей ZFS: память дешевеет, SSD диски - тоже, а значит можно сделать NAS, аналога которому нет на рынке. Раньше мы не тестировали продукцию QSAN, и тем интереснее будет познакомиться с задумкой её авторов: здесь всё иное - иная идеология, иная конструкция… ну не будем затягивать.
Это одноконтроллерный NAS на базе 4-ядерного процессора Intel Xeon частотой 3.3 ГГц, Головное устройство имеет 12 отсеков для 3.5-дюймовых SATA накопителей плюс 4 отдельных отсека для SATA SSD плюс 2 отсека для NVME SSD 2.5, плюс - 2 отсека для плат расширения, и это - только касаемо «железа». Что же до софта, то производитель обещает многоуровневое хранение (Tiering), поддержку SSD кэширования, встроенную виртуализацию, бэкап в облако и все прелести ZFS, включая сжатие, дедупликацию и прославленную надёжность.
Чтобы уместить в один корпус 12 накопителей большой ёмкости и 6 высокой скорости, разработчики QSAN XN8012R отсеки для SSD разместили с тыльной стороны корпуса. Это очень смелое решение, позволяющее максимально задействовать место в 2U корпусе, но оно имеет некоторые особенности. Дело в том, что накопители, установленные на выходе воздушного потока, имеют свойство перегреваться, и чтобы этого не происходило, QSAN установил отдельный вентилятор на их корзину.
Причём, если для 2.5-дюймовых 7-миллиметровых SATA SSD охлаждение может быть и не нужно, то для 15-миллиметровых NVMe SSD, коих здесь может быть две штуки, это уже обязательное условие для эксплуатации.
Два типа SSD нужны для более точной настройки Tiering-а: обычные HDD представляют собой нижний уровень производительности, SATA SSD - средний, а NVMe SSD - наивысший. Для каждого слоя может использоваться свой RAID-массив, причём именно понятный всем RAID 5/6, а не загадочный RAID Z1/Z2/Z3. Использованию стандартной терминологии можно только порадоваться, но об этом чуть позже.
Я не знаю, кому пришло в голову такой серьёзный NAS поставлять с 1-гигабитными сетевыми интерфейсами. Причём смотрите - под каждым из 4-х RJ45 портов установлен USB 3.0 порт. Сказать, что это неудобно - всё равно, что не сказать ничего, благо, СХД имеет два низкопрофильных слота расширения: PCI-E Gen3 x8 и Gen3 x4, в которые мы поставим две 10-гигабитные сетевые карты, Intel X550-T2 для меди и Intel X520-DA2 для оптики или меди, но уже DAC. Хотя QSAN рекомендует использовать свои адаптеры (судя по фото - перемаркированный Intel), с родным Intel-ом у нас проблем не возникло, но упаси вас Бог установить плату с RJ45 портами в левый слот! Из-за того, что отсеки расширения утоплены в корпус, ваши пальцы не пролезут к защёлкам фишек RJ45, и извлечь сетевые кабели без пинцета будет ой как непросто.
К счастью, это единственный обнаруженный недостаток конструкции. В остальном же, всё стандартно: отказоустойчивый блок питания производства Delta, система охлаждения по принципу N+1, удобные лоточки для дисков и… даже HDMI порт. Для пользователей Apple компания предлагает Thunderbolt 3 контроллер, а для подключения дисковых полок - SAS-12Gb/s контроллер. По умолчанию, XN8012R поставляется с 8 Гб ОЗУ, но память можно расширить до 64 Гб. Операционная система на базе Linux не требовательна к памяти, так что добавлять ОЗУ стоит только если вы будете использовать дедупликацию и встроенный гипервизор. Ну а раз уж мы заговорили о софте, давайте запустим и настроим NAS.
Мягко говоря, компания QSAN при разработке операционной системы NAS-а вдохновлялась продукцией Synology. В мире Linux-софта в этом нет ничего зазорного: компании используют OpenSource библиотеки и заимствуют идеи друг у друга, вопрос лишь в том, кто сделает что-то новенькое или что-то лучше остальных, и у QSAN получилось… круто: HTML5, контрольная панель, виджеты, панель задач, мониторинг текущей нагрузки... Работай, да радуйся, только используй Google Chrome, иначе под Firefox не всё отображается как нужно.
Если в вашей компании ради плюшек ZFS использовался FreeNAS, XigmaNAS или просто один из клонов FreeBSD, то вам наверняка не хватало встроенного файлового менеджера: с его помощью удобно копировать любые объёмы данных внутри NAS-а, не используя сетевой интерфейс. Разработчики FreeNAS воспринили в штыки просьбы коммьюнити о реализации файлового менеджера, а администратор сообщества FreeNAS и вовсе написал, что Web-файлменеджер - это "глупейшая идея"? Собственно, QSAN QSM - это операционная система с поддержкой ZFS и нормальным web-based файловым менеджером с предпросмотром картинок, с базовыми функциями (копирование/удаление), но это не единственное, что отличает коммерческий Linux-продукт от бесплатного FreeBSD.
Не так давно под FreeNAS прикрутили гипервизор Bhyde, но у него проблемы совместимости с любыми гостевыми операционными системами, в том числе и с самой FreeBSD, а под Linux у вас - QEMU, промышленный стандарт де-факто с отработанными библиотеками VNC и драйверами, одинаково хорошо поддерживающий и Linux и Windows в качестве гостевых систем. Конечно, под Linux есть любимый многими системными администраторами гипервизор Proxmox, но там нет управления СХД и виртуализацией из единого окна, как в NAS-ах.
Конечно, наличие встроенной виртуализации делает бессмысленной интеграцию многих прочих пакетов, которые не относятся напрямую к NAS-деятельности устройства, поэтому QSAN данным направлением не заморачивается. И хотя здесь есть и SQL сервер (MariaDB, и VPN-сервер), с моей точки зрения внимания заслуживает, разве что, антивирус, сканирующий содержимое NAS-а по расписанию...
Что касается резервного копирования, то здесь есть очень интересные функции. Во-первых, как уже упоминалось выше, вы можете использовать снэпшоты как альтернативу локальным резервным копиям. В файловой системе ZFS снэпшоты участвуют в общем объеме данных, подвергаемом дедупликации, так что с точки зрения расходов на хранение копий, на сегодня снэпшоты под ZFS - лучший выбор. Для крупной инфраструктуры имеет смысл настроить зеркалирование целевой папки на NAS-е на удалённый NAS (Технология Qsan Xmirror) или резервирование в облако. Если вы хотите бэкапить содержимое Windows-компьютеров ваших работников, то Qsan предлагает использовать программу Xreplicator, которую разрабатывал Acronis на основе своего True Image с бесплатной лицензией на 100 машин, а для Linux-хостов используется резервирование через Rsync.
Правда, есть и недостатки: например, отсутствует механизм резервирования виртуальных машин под VMware ESX, в качестве облачного хранилища резервных копий, которые мы настоятельно рекомендуем вам делать, поддерживаются API только трёх поставщиков: Amazon S3, Hicloud S3 и Alibaba Cloud SS. Есть претензии и к работе с браузерами не на Chrome-ядре (в частности, под Firefox в интерфейсе не нажимаются некоторые кнопки), но в основном, всё работает без нареканий.
Как было сказано в начале статьи, QSAN XN8012R не использует ZFS-терминологию типа Zvol/Zdev, в которой путаются даже опытные сисадмины. Здесь всё традиционно: RAID, дисковые пулы, общие папки, но с ядром ZFS. Например, если у вас массив на большое количество дисков, вам пригодится массив RAIDZ3, допускающий одновременную поломку 3-х винчестеров. Сейчас считается хорошим тоном постоянно тестировать жёсткие диски на предмет раннего диагностирования поломок, и в QSM есть запуск по расписанию S.M.A.R.T. тестов, сканирование всего массива (Scrub), а так же поддержка Seagate Ironwolf Health Management
При создании дискового массива вам предстоит выбрать, какая нагрузка у вас будет: потоковая или транзакционная, а может быть смешанная? Так же надо выбрать уровень данного массива в многослойной Tier-структуре. Для жёстких дисков это - самый низкий уровень, а для разных по скорости SSD - средний или самый высокий, а так же механизм миграции данных: по расписанию или вручную. Отнеситесь к данному этапу ответственно, так как в дальнейшем изменения будут невозможны.
Функция Tiering работает следующим образом: файловая система постоянно записывает частоту обращения к блокам, а затем переносит данные по слоям, то что редко используется - хранит на HDD, а наиболее востребованные данные - на SSD или NVMe SSD. При этом, SSD-слой представляет собой такой же массив, как и ваш дисковый RAID, на котором вы можете создавать папки и iSCSI тома. Поскольку вы можете его использовать как обычный массив, его размер можно смело прибавлять к объёму HDD-хранилища, и это - ключевое отличие от SSD-кэша. Используя Tiering, вы для каждого дискового массива указываете при созданию политику хранения данных. Например, что выше по уровню их переносить можно (с SATA SSD на NVMe SSD), а ниже - нельзя. Сам перенос данных с HDD на SSD производится по расписанию, например, ночью или по выходным.
При включении режима "Auto Tiering" операционная система самостоятельно определяет политику хранения для дискового массива, а так же время переноса данных между уровнями. Но следует иметь ввиду, что статистика использования данных может накапливаться очень долго, и то что вы хотели бы видеть на SSD, может лежать мёртвым грузом на HDD, поэтому не полагайтесь только на Tiering, а активно используйте SSD пул для данных, которым важна низкая задержка. Вообще, в Enterprise-среде за функцию Tiering принято доплачивать, и нам особенно приятно, что у QSAN многослойное хранение включено в стоимость СХД.
ZFS имеет родную поддержку SSD кэширования (L2ARC), и даже один накопитель вы можете использовать для кэширования чтения/записи. Кэш прогревается достаточно быстро, но пиковой производительности SSD не достигает, так что высокоинтенсивные операции производите с данными на SSD-массивах. Для SSD кэша вы можете использовать любое количество накопителей, объединённых в пул. Если у вас задействован только кэш чтения, то имейте ввиду, что он будет обнуляться при перезагрузке машины. В целом же, заполнение SSD кэша происходит блоками, и эффективность вы можете оценить на диаграммах ниже. Обратите внимание: скорость доступа не выходит за 2500 IOPS, так что для высокоинтенсивных нагрузок SSD-кэш поверх HDD не заменит обычный SSD-пул даже в режиме чтения.
Наличие SSD кэша чтения - обязательное условие для задействования функции блочной дедупликации.
Эта превосходная возможность ZFS работает "на лету", позволяя вам экономить десятки терабайт данных. При записи данных на диск, процессор СХД находит повторяющиеся экстенты и заменяет их ссылками, указывающими на адрес блока, за счёт чего повторяющиеся данные места на диске не занимают, да и вообще повторно не пишутся. В результате вы не только выигрываете в объёме данных, но и повышаете скорость случайного чтения и записи. Если ваша СХД обслуживает среднюю организацию и работает как хранилище бэкапов, виртуалок, обычных архвов документов, то вот сколько вы можете сэкономить:
Чем больше данных в вашей организации, тем сильнее будет выгода. Вы можете включить общую дедупликацию для папок и iSCSI томов, которые в качестве хранилища используют файл. Вообще, дедупликация должна сильно снижать скорость записи на диск, и на графике мы видим, что скорость простой синтетики ощутимо снижается.
Но в паттернах реальных задач дедупликация наоборот, даёт ощутимый прирост скорости.
При тестировании скорости доступа на 64-килобайтных блоках нас поджидал сюрприз: производительность оказалась выше, чем у 4-килобайтных блоков. Мне пришлось перепроверять тесты, но результаты повторились, и тогда я обратился за разъяснением к производителю СХД. Инженеры сообщили, что в этих СХД запись ведётся 64-килобайтными блоками для повышения производительности в большинстве задач. Вообще, такая скорость - просто подарок для тех, кто приобретает себе СХД для использования под Microsoft SQL Server, ведь именно на 64-килобайтный доступ рекомендует настраивать СХД сама Microsoft.
Так что без сомнения, для транзакционного доступа в небольшой организации, QSAN XN8012R - отличный выбор. Что ещё интересно, так это поддержка технологии WORM (Write Once Read Many), что на простом языке означает защиту от записи для каких-то ресурсов. Эта защита может устанавливаться на какое-то ограниченное время, или навсегда. Очень удобно для бэкапов: вы сохранили резервную копию на СХД, и уже можете быть уверены, что ни вирус-шифровальщик, ни хакер не смогут удалить или изменить ваши бэкапы.
Для тестирования скорости последовательного доступа мы использовали 2 порта по 10 Гбит/с, но показатели не превысили возможностей и одного. В нашей тестовой конфигурации на 3 HDD и 3 SSD особо не разгуляешься, но для крупных инсталляций возможно подключение до 8 дисковых полок.
Здесь надо иметь ввиду, что у вас нет никакой отказоустойчивости: судя по схеме, полки подключаются последовательно, без образования петли, поэтому допустим если у вас выйдет из строя 5-я полка, то отключатся и 6-я, и 7-я, и 8-я. Ну а вообще, при подключении 8 полок QSAN XD5324, каждая из которых имеет 24 отсека для 3.5 HDD, вы можете заполнить всю систему хранения данных 14-терабайтными жёсткими дисками, чтобы получить 2.83 с 210 винчестерами объёмом 2886 Тб пространства для ваших нужд.
Стоимость головного устройства QSAN XN8012R без жёстких дисков составляет 6000$ (цена рекомендованная производителем). Учтите, что по умолчанию головное устройство поставляется даже без салазок в стойку, с минимальным объёмом памяти и 1-гигабитными интерфейсами. Функция дедупликации в ZFS активно использует ОЗУ для хранения таблиц экстентов, поэтому если вы хотите сэкономить на количестве жёстких дисков, будьте добры сконфигурировать СХД хотя бы с 32 Гб RAM. Весь программный функционал, такой как Tiering, виртуализация и снэпшоты, не требует активации лицензий.
По умолчанию QSAN XN8012R поставляется с 3-летней ограниченной гарантией, которую покупатель может продлить ещё на 2 года, приобретая соответствующий пакет в любое время в течение действия основного гарантийного срока.
Сегодня каждая СХД поддерживает SSD-диски, но далеко не каждая имеет 6 Hot-Swap отсеков для твердотельных накопителей, которые вы можете использовать не в ущерб HDD. Сегодня каждая СХД имеет поддержку снэпшотов и SSD кэша, но далеко не каждая поддерживает многослойное хранение на NVMe SSD с горячей заменой. Такие фукнции, как Inline дедупликация являются основными критериями выбора поставщика СХД, и практически определяют выбор того или иного решения. И уж если вы выберите QSAN, то эта СХД встретит вас дружелюбным HTML5 интерфейсом, сделанным по канонам традиционных систем хранения данных. Здесь всё просто и понятно, так что даже ребёнок сможет разобраться в настройке сервера, запустить виртуализацию и настроить права доступа пользователей. СХД имеет встроенные системы безопасности, в том числе антивирус и Firewall, так что от каких-то напастей она может защитить себя сама.
Да, конечно, всё, что выходит за рамки обыденности, имеет как свои плюсы, так и минусы: необычная конструкция вызывает затруднения при подключении кабелей, есть проблемы с web-интерфейсом под браузером Firefox, а 8 Гб ОЗУ, да ещё и набранные двумя 4-гигабайтными модулями выглядят несерьёзно.
Но мы не первый год говорим о том, что NAS-ы с блочным доступом за счёт своей универсальности вытеснят SAN-решения из начального ценового диапазона. И вот пожалуйста, стоимость топового QSAN XN8012R с виртуализацией и дедупликацией сопоставима с ценой 2-контроллерных SAN-ов, которые не умеют ничего, кроме как быть 2-контроллерными SAN-ами, а значит памяти можно и добавить, а недостающий софт запустить под виртуалкой. В целом, при грамотном подходе, эта СХД позволит существенно сэкономить на расширении ёмкости при росте объёма данных в вашей организации, и именно эта особенность заставляет присмотреться к серии XCubeNAS уже сегодня.
Ссылка на источник HWP.RU
