Categories
Che sia implementato in un ambiente aziendale, in uno studio creativo o in un homelab avanzato, ogni sistema archiviazione ha la stessa missione essenziale: mantenere i dati sicuri, affidabili e accessibili nel lungo periodo.
Con la crescita continua dei dati, i sistemi archiviazione si trovano comunemente ad affrontare le seguenti sfide:
- Come può essere mantenuta l’integrità dei dati durante anni di archiviazione?
- Come può la performance di archiviazione rimanere costante man mano che volume e le attività di scrittura aumentano nel tempo?
- Come può essere mantenuta una performance affidabile per carichi di lavoro essenziali di file-service come SMB?
Il design di NAS QuTS hero è incentrato sull’affrontare queste sfide.
Integrità dei dati a lungo termine
QuTS hero utilizza checksum end-to-end di ZFS per generare dati di verifica per ogni blocco dati. Ogni volta che i dati vengono letti, il sistema li verifica rispetto al checksum registrato. Se i valori non corrispondono, QuTS hero può rilevare immediatamente un errore di integrità dei dati.
Oltre a verificare i dati durante le operazioni di lettura, QuTS hero supporta lo pool Scrub programmato. Lo pool Scrub esegue una scansione proattiva dei blocchi dati nello pool per individuare corruzioni o incongruenze, aiutando a identificare potenziali problemi prima che i dati interessati vengano acceduti.
Quando è disponibile la ridondanza, QuTS hero può riparare un blocco danneggiato dopo aver rilevato un errore di checksum. Questa capacità di auto-riparazione consente a Guida di proteggere contro la corruzione silenziosa dei dati.
Per gli amministratori, il mantenimento dell’integrità dei dati non dipende più principalmente dai controlli manuali. La verifica del checksum, lo Scrub pool programmato e il self-healing lavorano insieme per offrire una protezione continua dei dati.
Mantenere le prestazioni con la crescita dei dati
L’integrità dei dati è solo un aspetto dell’affidabilità a lungo termine di archiviazione. Con la crescita dei volume e il continuo svolgimento di attività di lettura/scrittura casuali, un sistema archiviazione deve anche mantenere un utilizzo efficiente della capacità, prestazioni costanti e resistenza SSD.
Basato sull’architettura ZFS, QuTS hero include molteplici ottimizzazioni per l’efficienza di archiviazione, le prestazioni di scrittura e la durata di SSD, contribuendo a ridurre la degradazione delle prestazioni e il carico amministrativo durante il funzionamento a lungo termine.
Massimizza l’efficienza dello spazio dopo la compressione (Compattazione inline)
ZFS supporta la compressione inline, che riduce i file di grandi dimensioni a dimensioni più piccole, contribuendo a ridurre il carico effettivo di I/O sullo storage archiviazione di backend e a ottenere un accesso accelerato. Tuttavia, la compressione potrebbe non occupare completamente un blocco, lasciando dello spazio inutilizzato.
QuTS hero Compattazione inline assembla ulteriormente i dati frammentati in blocchi completi prima di scriverli su disco. Riducendo lo spazio bloccato sprecato, migliora l’efficienza complessiva di archiviazione.
Riduci il sovraccarico delle scritture casuali e l’usura di SSD (Write Coalescing)
Molti carichi di lavoro generano un elevato numero di scritture piccole e frammentate. Questo non solo aumenta la quantità di dati scritti su SSD, ma può anche ridurre la durabilità a lungo termine di SSD.
Per affrontare questa sfida, QuTS hero utilizza l’algoritmo proprietario QNAP Write Coalescing . Organizza i dati sparsi e casuali in ordine sequenziale, consolidando i blocchi di scrittura per ridurre al minimo le operazioni di lettura e scrittura, riducendo il carico delle scritture casuali e l’usura non necessaria di SSD.
Riduci il rischio di guasti simultanei di più SSD (QSAL)
Sebbene la durata di SSD sia determinata da un numero finito di scritture, è possibile che diversi SSD nello stesso RAID raggiungano la fine del ciclo di vita contemporaneamente, causando un crash del RAID con perdita di dati.
La tecnologia brevettata QNAP QSAL (QNAP SSD Antiwear Leveling) monitora continuamente lo stato di salute di SSD. Quando la durata di SSD scende sotto una soglia definita, QSAL regola dinamicamente l’over-provisioning di SSD per prevenire guasti simultanei di più SSD.
Per gli amministratori, questo consente di sostituire SSD in modo graduale invece di avere più unità che raggiungono la fine del ciclo di vita contemporaneamente, riducendo i rischi di ricostruzione RAID e semplificando la manutenzione del sistema.
Disaster recovery in tempo reale con perdita minima di dati
Gli snapshot di QuTS hero utilizzano il meccanismo ZFS Copy-on-Write (CoW), consentendo una creazione rapida degli snapshot senza interrompere i carichi di lavoro attivi. SnapSync Real-time sincronizza continuamente i dati dal NAS primario a quello secondario per una protezione quasi in tempo reale.
Utilizzando la sincronizzazione a livello di blocco, il NAS primario e quello secondario possono mantenere uno stato dati quasi identico nel tempo. Se il sistema primario diventa non disponibile, il NAS secondario può subentrare rapidamente nei servizi, riducendo al minimo sia la perdita di dati che i tempi di inattività.
QuTS hero supporta inoltre fino a 65.536 snapshot, offrendo agli amministratori maggiore flessibilità nel mantenere versioni storiche in base alle proprie esigenze di protezione dei dati.
Nota: SnapSync in tempo reale è progettato per ambienti di rete a bassa latenza. Vedi il Best Practices per la configurazione di SnapSync Real-time.
Prestazioni e disponibilità di trasferimento ottimizzate
QuTS hero ottimizza continuamente i protocolli essenziali di archiviazione. SMB supporta SMB Multichannel, consentendo il trasferimento dei dati simultaneamente su più connessioni di rete. Questo aumenta la larghezza di banda aggregata e migliora la tolleranza agli errori di rete, aiutando i carichi di lavoro di file di grandi dimensioni e Multimedia a sfruttare meglio le risorse di rete disponibili.
Nei test QNAP con quattro connessioni 2,5GbE e SMB Multichannel abilitato, le prestazioni di lettura sequenziale sono aumentate da circa 295 MB/s a circa 1.180 MB/s.
*Le prestazioni possono variare in base all’hardware e all’ambiente.
Deployment e gestione semplificati per archiviazione dedicato
Quando QuTS hero viene implementato come piattaforma archiviazione dedicata, l’amministrazione può concentrarsi sui servizi principali di archiviazione, inclusa la gestione di pool, la pianificazione delle cartelle condivise, la configurazione dei protocolli di accesso e la protezione dei dati.
Dopo il deployment iniziale, attività di routine come i controlli di integrità di pool e la conservazione degli snapshot possono essere automatizzate secondo una pianificazione. Gli amministratori possono monitorare lo stato del sistema tramite notifiche, mantenendo servizi archiviazione affidabili nel lungo termine.
Conclusione
ZFS fornisce la base per l’integrità dei dati, mentre QuTS hero aggiunge ottimizzazioni per le sfide pratiche della archiviazione a lungo termine, inclusa la gestione della durata di SSD, il disaster recovery in tempo reale e prestazioni affidabili del servizio file.
Per ambienti che danno priorità alla conservazione dei dati a lungo termine e alla stabilità operativa, il valore di QuTS hero non risiede in una singola funzione, ma nella sua capacità di mantenere un ambiente archiviazione affidabile e facile da gestire per molti anni.
