Производители NAS.

 

На данный момент вы можете выбрать сетевое хранилище предлагаемое компаниями D-link, NETGEAR, Promise, QNAP, Sarotech Synology, TRENDnet, Thecus, Western Digital и ZyXEL – это самые известные на рынке производители сетевых хранилищ.

У каждого из них, безусловно, есть своя изюминка. Купить сетевое хранилище данных можно практически в любом компьютерном магазине, однако, прежде всего вы должны точно представлять, зачем и для каких целей оно вам нужно, иначе, вы рискуете потерять и деньги и ценную информацию.

 

Если рассматривать техническую сторону, то NAS (Network Attached Storage) представляет из себя узкоспециализированный компьютер, основной задачей которого является хранение и выдача данных пользователя.

Внутренности такого хранилища весьма скудны: его полезный объем практически полностью занят жесткими дисками, помимо этого часть пространства занята припаянной к корпусу электронной платой. Процессор, установленный на устройстве, зависит от класса хранилища. Более дешевые и простые модели (одно- и двухдисковые) оснащены сердцевиной на базе ARM, которая вполне стандартна для всех карманных устройств. Мощные процессоры архитектуры Power, остаются спутниками сложных устройств, насчитывающих до пяти дисков. Частоты таких процессоров, в зависимости от модели хранилища, могут отличаться в несколько раз.

Различие классов устройств заключается не только в вычислительной составляющей, но и в способах инсталляции дисков. Зависимость уровня хранилища и сложность процесса установки дисков имеет обратную пропорциональность. Корпуса подешевле требуют разборки и мучительного запихивания дисков в узкий корпус. Помимо этого нужно изловчиться и подключая SATA-коннекторы не задеть один из неудачливых конденсаторов. В свою очередь дорогие системы обустроены металлическими выдвижными полками, к которым прикручиваются харды, после чего аккуратно задвигаются внутрь корпуса. Что касается самых дорогих устройств, то их при желании можно установить в обычную серверную стойку. В принципе, остальные внутренности хранилищ, таких как контроллеры и микросхемы флеш-памяти, особого интереса для юзеров не представляют.

NAS, как таковой является достаточно цельным устройством, не требующим скурпулезного поиска изъянов, поэтому целесообразнее будет перейти к анализу его программного обеспечения.

Мозгом сетевого хранилища, способным запоминать и нести столь ценную для нас информацию, является дисковая подсистема. Чем больше извилин, то есть дисков, у такого мозга, тем изощренней может быть их конфигурация.

Понятно, что однодисковый вариант системы не позволит разойтись нашей фантазии. Более продвинутые двухдисковые системы могут похвастаться возможностью отформатировать диски или создать различные уровни RAID-массивов.

Страйп, так называемый массив нулевого уровня, не имеет никакого отношения к отказоустойчивости, а скорее даже наоборот. Блоки, создаваемые при сохранении на такой раздел, записываются на все диски массива одновременно, при этом одновременно считываясь при их использовании. Параллельные процессы записи и чтения дают существенное увеличение производительности, которая возрастает с последующим диском. Однако увеличение массива снижает его надежность, так как поломка одно из дисковых накопителей может стать причиной утраты всей информации. К тому же NAS`ы, как правило, имеют меньшую мощность, чем простые компьютеры, и достаточно высокая скорость функционирования массива в итоге может столкнуться с проблемой слабого процессора хранилища. Получается, что и данные подвержены риску, и в то же время производительность практически аналогична другим режимам.

Создание массива RAID 0 возможно при наличии как минимум двух дисковых накопителей. В свою очередь массив RAID первого порядка, так называемый зеркалированный, позволит сберечь данные при гибели дисков, однако скорость работы вряд ли увеличит. «Зеркалирование» заключается в создании контроллером и хранении двух копий данных на различных дисках. Для этого придется расстаться с половиной пустого места в разделе, но такие жертвы оправданы, так как в результате поломки одного дискового накопителя информация останется в сохранности на другом. Наличие четырех хардов, при удачном стечении обстоятельств, позволит справиться с потерей двух дисков, если конечно не были повреждены обе копии с цифровой информацией. Производительность, при использовании массивов такого типа, практически не возрастет.

Тандем сетей и NAS способен получить максимум возможного даже из одного накопителя, не говоря уже о более скоростных решениях.

Получить зеркало возможно при наличии хотя бы двух дисков, подойдет и большее количество, но оно должно быть кратно двум. В случаях использования бюджетных моделей хранилищ «единичный» массив может быть единственной панацеей от неприятной, временами неожиданной, утраты данных, но при этом полезный объем уменьшается вдвое. Такая дилемма терзает умы многих пользователей. Остается либо тратить половину хранилища, на копию скрипя зубами, либо разориться на систему подороже, которая работает, как правило, на большем числе дисков и может защитить ценную информацию с потерей меньшего пространства.

Для пользователей, волнующихся за свободное пространство хранилища, спасением может стать массив RAID 5. Массив пятого уровня, благодаря хранению и вычислению контроллером специальных блоков четности, позволяет создавать копии данных размером не более одного диска, а остальные полностью передаёт в наше пользование. К сожалению, данный массив не может уберечь от всех неприятностей. Так, RAID 5 убережет данные в случае потере одного харда, но при гибели двух он будет бессилен. Для повышения эффективности работы таких массивов NAS`ы познакомили с работой в новом режиме RAID 5 + Spare.

В этом случае какой-нибудь из дисков становится запасным, и при деградации действующего массива происходит его немедленная перестройка, без смены потерянного диска.

Далее, при восстановлении, контроллер определяет потерянные данные, путем анализа сохраненных блоков и отдельных блоков четности, и производит запись на новый диск. В результате этого раздел может вернуться к прежнему существованию и пережить в дальнейшем очередную потерю отдельного харда. Производительность массива пятого уровня во время восстановления и деградации значительно падает, и контроллер вынужден отстраивать заново недостающие блоки «на ходу».

Скорость функционирования RAID 5 при работе с блоками четности во многом зависит и от конкретной модели NAS-устройства.

Бешеная скорость роста емкости современных винчестеров сделала возможность гибели второго диска, в результате серьезной затяжки времени восстановления деградированных массивов RAID 5, вполне реалистичной. Это стало причиной начала использования массивов шестого уровня. С данными все будет в порядке, даже в случае потери двух хардов массива RAID 6. За такую ценную услугу придется заплатить отдельным жестким диском и снижением скорости, причем более значительным, чем при использовании RAID 5. Потеря скорости работы обусловлена одновременным расчетом двух блоков четности и их дальнейшей записью на два накопителя. Такая система потребует от вас значительных капитальных вложений: как минимум четыре диска и сетевое хранилище, способное поместить их. В принципе, не стоит уделять огромное значение скорости работы массива в случае с домашними хранилищами, так как различия в средних показателях при различных режимах незначительны. Лучше отказаться от попыток испытать свое устройство, и запомнить, что RAID 6 обычно медленнее, чем RAID 5, скорость RAID 5 ниже RAID 1 и так далее.

В процессе глубокого анализа массивов и их функционирования, не стоит забывать непосредственно о самих виновников «торжества» – жестких дисках. Подбирать их нужно на первых порах с максимальной простотой, наплевав на их скорость.

В результате бездумного вложения денег, может потом оказаться, что добиться аналогичного результата можно было с меньшими, в несколько раз, затратами. Во многих случаях сетевые хранилища своеобразны и могут работать с хардами каким-то загадочным способом, при этом демонстрируя непредсказуемые скорости работы, хоть и с незначительными отклонениями.

При заполнении NAS`а дисками стоит уделить пристальное внимание рабочей температуре, потреблению электроэнергии и уровню шума. В наших реалиях экономия электричества не столь актуальна, как допустим для европейцев, поэтому нужно более внимательно изучать температурные и шумовые характеристики. Вряд ли кому-то будет комфортно ночью слушать стрекот дисков. Харды желательно брать одинаковые либо покупать равные объемы, так как все уровни массивов выбирают за основу диск с минимальной емкостью. Таким образом, если создавать зеркало из дисков размерами в терабайт и пол терабайта, мы в результате получим раздел на пол терабайта, с потерей половины большего винчестера впустую. Не стоит экономить на объемах накопителей, покупая максимально емкие модели. К примеру если сетевая коробочка позволяет увеличивать «на ходу» емкости массива, то в случае пятидисковой модели стоит начать с приобретения и установки трех хардов по два терабайта в RAID 5 массиве, а в последующим установить еще пару, тем самым умножив вдвое емкость устройства.

Получить максимум возможностей своего NAS`а удастся лишь, установив как минимум гигабитное сетевое оборудование. В то же время трудностей с материнкой не должно быть, так как без гигабита таковую сегодня вряд ли встретишь. Пристальное внимание придется уделить различным маршрутизаторам с коммутаторами и точкам доступа. Встроенные в них свичи могут быть всего стомегабитными, что может подпортить передачу данных, сократив ее до 10 Мбайт/с. Такая ситуация никого не устроит, ведь сетевые хранилища вполне могут достигать скоростей в 40-50 Мбайт/с.

Рис 3. Сохранение информации.