О преимуществах NAS QNAP на базе ZFS

NAS-устройства QNAP для малого и среднего бизнеса, как правило, построены на операционной системе QTS, на базе EXT4. Но в портфеле компании есть продукты, которые в качестве ОС используют QuTS hero. Попробуем сравнить операционные системы, которые можно встретить в устройствах QNAP и детально остановимся на основных преимуществах ZFS. Плюс к этому вашему вниманию будут предложены модели NAS-устройств, которые базируются на QuTS hero.

Прежде всего необходимо отметить, что QuTS hero – высокопроизводительная ОС на базе 128-битной файловой системы OpenZFS. При ее разработке компания QNAP поставила цель совместить ключевые преимущества стандартной для QNAP NAS операционной системы QTS и QES. Если первая была создана прежде всего для различных базовых приложений – резервное копирование, виртуализация, почтовый сервер и пр., то вторая предоставляет три встроенных продвинутых функции - дедупликацию, компрессию и уплотнение (сжатие) данных. На диаграмме представлены основные характеристики трех операционных систем от QNAP:
QES (QNAP Enterprise System) – построен на базе FreeBSD, которая доступна только на двухконтроллерных NAS ESx86dc. Она предлагает функции корпоративного класса – файловую систему ZFS, создание практически неограниченного количества мгновенных снимков, использование SnapSync;
QTS (QNAP Turbo NAS System) – создана на базе Linux и файловой системы Ext4, поддерживает создание 1024 мгновенных снимков и их реплик, файловую дедупликацию, а так же установку различных приложений с QNAP App Center;
QuTS hero – разработана на базе Linux и файловой системы ZFS. Эта ОС сочетает в себе основные преимущества QES и QTS – наличие ZFS и поддержку приложений с QNAP App Center. Модели, построенные на QuTS hero во всей линейке QNAP NAS, можно определить по их наименованию, где “h” следует сразу за “TS-“ или “TVS-“. Например, из двух моделей TS-h1886XU-RP-D1622-32G и TS-1886XU-RP-D1622-8G лишь первая построена с использованием QuTS.

(по клику можно увеличить таблицу)

ZFS поддерживает RAID-Z, который использует динамический размер страйпа, что решает проблемы write-hole. Так же стоит отметить, что RAID-Z имеет преимущество в скорости, так как не требует выполнения чтения перед записью (отсутствуют частичные записи страйпов).

ZFS RAID-Z также обеспечивает беспрецедентный уровень защиты данных от повреждения по механическим причинам, так как защищает не только от отказа отдельного жесткого диска, но и позволяет обнаруживать отказы блоков на диске.

Так же необходимо напомнить о таких преимуществах ZFS, как возможность при необходимости изъять диск из массива без влияния на работу RAID. Для сравнения, при использовании СХД на базе EXT4 в подобном случае пользователь обязательно столкнется с проблемой по восстановлению RAID.

Ещё одним ключевым преимуществом ZFS, безусловно, является то, что не предъявляются высокие требования к аппаратной платформе сервера или СХД. За одним исключением – важнейшую роль в высокопроизводительной работе ZFS имеет ОЗУ, быстрая память в достаточном объеме необходима для высокоскоростной передачи данных, их дедупликации и кеширования.

Основные преимущества ZFS

№1 До 90% меньше данных

Встроенная дедупликация данных выполняется на уровне блоков еще до записи информации в хранилище. Это оптимизирует использование СХД и значительно снижает требования к его емкости. В сочетании с технологиями встроенных компрессии и сжатия ZFS значительно сокращает общий объем хранилища (до 90%), что особенно полезно для повышения эффективности СХД на SSD, когда создаются повторяющиеся данные или присутствует огромный объем небольших файлов. Таким образом, решения на основе флешь-памяти обеспечивают более высокую экономическую эффективность при одновременном улучшении производительности произвольной записи и срока службы твердотельных накопителей.

№2 До 1 ПБ данных в одной папке

128-битная файловая система ZFS обладает огромным потенциалом емкости и поддерживает встроенную обработку стандартных уровней RAID, а также дополнительных схем ZFS RAID (RAID Z). Решения QNAP для хранения данных на основе ZFS вмещают до 1 ПБ для отдельных общих папок, что позволяет предприятиям управлять приложениями, требующими значительного объема для хранения информации, включая анализ больших данных, периферийные вычисления и искусственный интеллект. Разработанный для работы с петабайтами данных RAID Z позволяет быстро создавать готовые к использованию массивы RAID большой емкости.

№3 Мгновенные снимки и Snapsync в реальном времени

ZFS поддерживает до 65 535 снимков для iSCSI LUN и общих папок, что обеспечивает всестороннее управление версиями снимков. Если, скажем, один моментальный снимок генерируется каждый час, а 24 снимка в день, вы можете проводить эту процедуру на протяжение 7 лет без необходимости удаления снимков! Технология копирования при записи позволяет создавать моментальные снимки практически мгновенно, не влияя на текущую запись данных. Восстановление с помощью моментальных снимков не прерывает текущие системные службы, обеспечивая высокоэффективное резервное копирование и аварийное восстановление. Усовершенствованная технология SnapSync в режиме реального времени на основе блоков гарантирует, что основной и дополнительный NAS всегда хранят одни и те же данные. Это обеспечивает надежную поддержку непрерывных бизнес-операций и помогает пользователям избежать риска потери данных!

№4 Скорость декомпрессии 4530 МБ/с

LZ4 - это алгоритм сжатия без потерь, обеспечивающий чрезвычайно высокую скорость сжатия и распаковки. В бизнес-средах, где требуется скорость передачи данных более 100 МБ/с, LZ4 является идеальным выбором для высокопроизводительного ввода-вывода с малой задержкой. Данные сначала проходят встроенное сжатие, а затем сохраняются на дисках NAS на основе ZFS, что обеспечивает более эффективное использование хранилища. Особенно в приложениях, которые требуют частого сжатия и быстрой декомпрессии данных (например, виртуализация). Наряду с дедупликацией этот механизм показывает большее общее сокращение объема данных.

№5 Мощное самовосстановление

Целостность данных является ключом к надежности приложений и баз данных. По мере роста внедрения твердотельных накопителей предприятиям необходимо подготовиться к возрастающему риску потери данных из-за трудностей восстановления данных с «мертвых» твердотельных накопителей. Разработанная с упором на целостность данных ZFS использует сквозные контрольные суммы для обнаружения и исправления скрытого повреждения данных, вызванного аппаратными отказами, а также ошибками микропрограммного обеспечения или  метаданных. Если обнаружено нарушение целостности, ZFS автоматически устраняет повреждение, используя данные из другого зеркала, прежде чем данные будут переданы в приложения. Поддерживается также режим WORM (запись один раз, многократное чтение) для гарантии, что данные после записи не могут быть изменены.

Рекомендованные модели с QuTS hero

Без учета разных версий моделей по объему ОЗУ на сегодняшний день в корпоративной линейке QNAP всего 7 моделей, которые построены на QuTS hero. Из них две башенные модели и 5 стоечных NAS. Разделение по процессорам практически одинаковое – 3 построены на платформе  AMD и 4 – на процессорах Intel. При этом топовый All-flash NAS – TS-h2490FU построен на чипах AMD EPYC и с использованием агрегирования портов обеспечивает скорость сетевого соединения свыше 100 GbE. Ниже представлены основные рекомендованные производителем модели. Все они, кроме TS-h2490FU, имеют трехлетнюю гарантию, которую при необходимости можно расширить до 5 лет в течение 9 месяцев после приобретения устройства. В то время как TS-h2490FU оснащен пятилетней гарантией.

 (по клику можно увеличить таблицу)

В заключение отметим, что в планах редакции подробно изучить различные функции QuTS hero и провести тестирование устройства QNAP для малого бизнеса – TS-h973AX-32G.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365