Выход новой серии стоечных NAS для бизнеса QNAP TVS-x72XU был анонсирован ещё в конце прошлого года. Как обычно, модельный ряд включает хранилища высотой от 1U до 4U и с числом дисков от 8 до 24. Модель TVS-972XU — самая необычная среди них, потому что поддерживает сразу 9 SATA-накопителей в 1U-шасси. Как же так? Всё очень просто: над четырьмя передними лотками для 3,5”/2,5” дисков под верхней крышкой есть ещё пять посадочных мест для 2,5-дюймовых SSD. Конечно, это не обязательно должны быть именно твердотельные накопители, но в такой конфигурации можно сделать многоуровневое хранилище с разнесением «горячих» и «холодных» данных. Либо с тирингом, либо с кешем, либо и с тем и с другим.

Технические характеристики

У нас побывала модель TVS-972XU-RP-i3-4G. Индексы в названии указывают на то, что, во-первых, в системе предустановлено 4 Гбайт RAM — в данном случае из четырёх имеющихся слотов только один занят модулем DDR4-2400 UDIMM производства ADATA. Во-вторых, на то, что используется процессор Intel Core i3. У нас это i3-8100 (4 ядра @ 3,6 ГГц, TDP 65 Вт), который поддерживает до 64 Гбайт RAM, в том числе с ECC. Наконец, в-третьих, на то, что в устройстве есть два БП FSP320-20RGGBA мощностью 320 Вт каждый, которые поддерживают горячую замену. Аналогичная модель NAS без индекса RP поставляется с единственным блоком питания мощностью 250 Вт.

Вентиляторы блоков питания дополняют общую систему охлаждения, которая состоит из трёх крыльчаток и массивного алюминиевого радиатора, накрывающего процессор, чипсет и прочие чипы на материнской плате. Из этих самых прочих интересен адаптер Mellanox ConnectX-4 Lx, дающий два интерфейса 10GbE SFP+ и поддерживающий функцию iSER, актуальную для VMware. Есть и два гигабитных интерфейса Intel I211 с портами RJ-45. Набор USB-портов впечатляет: два USB 3.0 Type-A, два USB 3.1 Type-A и два трёхамперных USB 3.1 Type-C. Также имеется видеовыход HDMI 2.0 (3840 × 2160 @ 60 Гц). Для подключения низкопрофильных карт расширения доступен один порт PCIe 3.0 ×16.

Нам в комплекте с NAS досталась карта расширения QNAP QM2-2P10G1T. Эта карта с интерфейсом PCIe 2.0 x4 включает в себя 10GbE-контроллер Tehuti TN9710P с портом RJ-45 и два слота M.2 2280. Охлаждение у неё индивидуальное: собственный медный кулер, занимающий почти всю поверхность платы, и маленький вентилятор. Оба слота на карте были заняты Intel SSD 760p ёмкостью 128 Гбайт каждый (SSDPEKKW128G8XT). От производителя также достались три SATA SSD Kingston SSDNow V300 объёмом 60 Гбайт. Впрочем, они пригодились только для иллюстрации использования 2,5-дюймовых лотков, так как эти накопители сами по себе не слишком быстрые. В качестве основных HDD использовалась стандартная четвёрка Seagate Constellation CS ST3000NC002 (3 Тбайт, 64 Мбайт кеш, 7200 RPM, SATA III).

В комплекте с устройством поставляются два кабеля питания, два патч-корда пятой категории, по паре ушек и уголков, два набора винтов для 2,5- и 3,5-дйюмовых накопителей, а также гарантийный талон и краткая инструкция. Винтов, правда, положили впритык, без запаса. Зато лотки для дисков хороши — они жёсткие, сделаны из толстого металла. Индикаторы активности не вынесены на них, а гирляндой расположены в правой части лицевой панели. В дополнение к девяти светодиодам для дисков есть ещё пара — для индикации активности сетевого подключения и состояния системы. Сзади иллюминацию дополняют яркие индикаторы работы блоков питания.

Невольным участником обзора стал компактный (43 × 285 × 233 мм, 2,15 кг) неуправляемый коммутатор QNAP QSW-1208-8C, который обладает 12 портами 10GbE (есть совместимость с 5/2,5/1/0,1 GbE): 4 SFP+ и 8 комбинированных SFP+/RJ-45. Внутренняя пропускная способность составляет 240 Гбит/с. Свитч можно установить как на столе, поскольку у него есть резиновые ножки снизу, так и в стойку — в комплект входят крепёжные уголки. Устройство оснащено двумя тихими вентиляторами (до 18,7 дБА), расположенными на боковой стенке. Блок питания встроенный: 100–240 В, 50/60 Гц. Заявленная потребляемая мощность не превышает 49 Вт. Производитель позиционирует коммутатор как недорогое решение для самостоятельной модернизации SMB-сети.

Производительность

Для тестов сетевой работы использовалась стабильная прошивка QTS 4.4.0.0979, а для знакомства с некоторыми функциями — бета-версия 4.4.1.0978, так как к моменту массовой доступности устройства на российском рынке она уже перейдет в статус стабильной. Это первое важное замечание. Второе же касается конфигурации накопителей. Жёсткие диски были собраны в массив RAID 10, часть которого отведена под полный (thick) том, а часть выделена для снепшотов. Такая конфигурация, на наш взгляд, оптимальна. Да, в этом случае производительность ниже, чем у просто статического тома, но зато есть дополнительная защита данных.

Накопители M.2 на PCIe-карте использовались в двух конфигурациях. Первая — массив RAID 0 со статическим томом. Вторая — RAID-0-кеш чтения/записи всей подсистемы ввода-вывода для основного HDD-массива, с политикой LRU. Обе конфигурации не совсем реалистичные, так как использование массивов без защиты для кеширования записи не лучшая идея, зато наиболее производительные. В глобальных настройках QTS кеширование записи («задержка аллокации EXT4») включено по умолчанию. Для каждого тома создавалась отдельная общая SMB-папка, которая подключалась на клиенте как сетевой диск. В настройках SMB версия 2.1 указана как минимально поддерживаемая.

Конфигурация основной клиентской машины: Intel Core-i5 6600K, 32 Гбайт RAM, NVMe SSD GOODRAM IRDM Ultimate, Intel X540-T2, Windows 10 Home 1809. Порт SFP+ от встроенного в NAS адаптера Mellanox был подключён к свитчу посредством DAC, а уже от него до клиента шёл обычный кабель Cat.6. Именно поэтому и понадобился коммутатор. Таким образом, между NAS и клиентом имелось одно подключение 10 Гбит/с, плюс на обеих сторонах были включены Jumbo-кадры 9k. Порт на карте расширения не использовался, потому что она вряд ли будет работать лучшим образом одновременно и с дисками, и с сетью — там и так не слишком широкий внешний интерфейс, который разбивается между тремя устройствами внутренним PCIe-свитчем.

Тесты на малых объёмах с SSD показывают, что в них скорость упирается уже не в диски, а в пропускную способность сетевого интерфейса. Впрочем, это практически идеальный синтетический сценарий, который к тому же успевает получить пользу от кеширования в RAM на стороне NAS. На бо́льших объёмах и при записи это преимущество нивелируется. Наиболее интересно выглядит связка жёстких дисков и кеша из твердотельных накопителей. Как и обещает QNAP, конфигурацию накопителей можно подобрать так, чтобы сочетались высокие ёмкость и скорость работы.

Второй тест — чуть более трудный для NAS, но и чуть более реалистичный — заключается в простом однопоточном копировании туда и обратно файлов средствами Windows 10. А точнее, утилитой robocopy, причём с параметром /j, явно отключающим кеширование на стороне файловой системы клиента. В качестве тестового набора используется пачка из нескольких сотен случайно сгенерированных файлов разного размера общим объёмом около 5,5 Гбайт. В рамках одной сессии, включающей по три прохода на чтение и запись, файлы оставались неизменными, а для каждой сессии создавались заново. Всё это нужно, чтобы оценить работу SSD-кеширования. И если при записи она не так заметна, то вот чтение кеш ускоряет значительно.

Возможности

С основными возможностями современных версий ОС QTS мы уже немного знакомились в обзоре QNAP D2 Pro и в обзоре QNAP S2. Общая логика работы, структура веб-интерфейса и ключевое преимущество — большой набор приложений, существенно расширяющих возможности хранилища, — в новой версии ОС остались прежними. Для более детального знакомства рекомендуем обратиться к онлайн-демо QTS. О преимуществах QTS 4.4 для бизнес-задач написано здесь, а для беты QTS 4.4.1 есть даже отдельная страничка. Мы же познакомимся с некоторыми функциями, которые в деморежиме представлены слабо и которые на SOHO-устройствах не очень актуальны. А всякие мультимедийные штуки оставим в стороне.

Мгновенные снимки

В полной мере поддержка мгновенных снимков, или снепшотов, появилась в версии QTS 4.3.4. Особенность решения QNAP в том, что на самих NAS для томов используется файловая система Ext4, которая не обладает встроенными средствами для создания снимков, в отличие от набирающей популярность Btrfs. Отказ от Btrfs сделан осознанно. Среди причин производитель называет бóльшую стабильность и скорость работы, что, пожалуй, сейчас уже несколько спорно. Но основная причина проста, хотя не менее спорна: снимки Btrfs неотделимы от самих томов и отъедают на них место.

Именно поэтому при создании тома или LUN’а система предупреждает о том, что в пуле неплохо бы оставить свободное место. По умолчанию предлагается заранее выделить 20 % от объёма пула. Этого должно хватить в большинстве случаев, так как в снимках хранятся лишь изменённые (copy-on-write) блоки и метаданные о них. Впрочем, место можно разметить вручную. Также стоит обратить внимание на два момента, связанных с производительностью. Во-первых, только статические тома дадут максимальную скорость, но они не поддерживают снепшоты. Во-вторых, толстые (полные, thick) и динамические тома (тонкие, thin), а также LUN’ы и просто общие папки с поддержкой снепшотов при активации мгновенных снимков «бонусом» получат стабильное снижение производительности на 5-30 %, о чём честно предупреждает производитель.

Для LUN’ов есть дополнительные опции создания снимков. В частности, для Windows Server и VMware vCenter есть утилита QNAP Snapshot Agent, позволяющая отправить запрос на сброс данных на диск или создание снимка ВМ до того, как будет сделан снимок самого LUN’а на NAS, что ускоряет восстановление предыдущего состояния ВМ и томов в случае сбоя. Собственно говоря, для всех снепшотов QNAP предлагает не просто резервное копирование на самом NAS, а возможность отправки снимков на другой NAS QNAP или просто клонирования и экспорта. Для общих папок в обычных томах возможно восстановление в исходном расположении с перезаписью текущих файлов или создание ещё одной общей папки под новым именем.

Для автоматического создания снепшотов есть простое расписание. Пожалуй, даже слишком простое, так как можно задать лишь одно правило. Периодичность задаётся с точностью от минут до месяцев. Доступные интервалы таковы: от 5 до 55 минут с шагом 5 минут, час, день, неделя, месяц. Есть опция отслеживания состояния тома/LUN’а: если с момента создания последнего снимка изменений не было, то и новый снимок создаваться не будет. Ограничения по хранению снимков настраиваются более гибко. Можно либо задать максимальный срок хранения в минутах/часах/днях/неделях/месяцах (но не более года), либо просто указать максимальное число всех хранимых снепшотов вообще, либо указать по отдельности лимит на число снимков разной периодичности. В последнем случае можно, например, хранить побольше ежечасных снепшотов и поменьше ежемесячных снимков.

Избранные снимки можно отметить для вечного хранения, но не стоит забывать про верхний предел по числу снепшотов. В рамках всего NAS он равен 1024, а для каждого тома или LUN’а — 256. Это касается QTS вообще и на практике зависит от «железа» NAS и объёма памяти. При достижении лимита система по выбору либо прекратит создание новых снимков, либо начнёт перезаписывать самые старые из имеющихся. Впрочем, наиболее жёстким ограничением, скорее всего, будет объём пула хранения. При достижении минимального порога в 32 Гбайт свободного места система может начать избавляться от наиболее старых снепшотов.

Hybrid Backup Sync 3

Приложение QNAP Hybrid Backup Sync 3 (HBS) пока находится в статусе беты, так что даже устанавливать его приходится вручную. Основная задача HBS — резервное копирование и синхронизация данных между NAS и другими удалёнными и локальными сервисами и хранилищами. Список последних включает два с половиной десятка различных облачных служб, а также традиционные серверы FTP/SMB/rsync/RTRR + TimeMachine и USB-накопители. Дополнением к HBS служит утилита QuDedup Extract Tool для Windows, Mac OS и Ubuntu — она позволяет локально работать с резервными копиями в проприетарном формате .qdff, который поддерживает дедупликацию и шифрование содержащихся в нём файлов.

Различие между бэкапом и синхронизацией очень простое: в случае резервного копирования результатом работы являются как раз qdff-файлы, а в случае синхронизации идёт перенос самих файлов и папок. Управлять обоими процессами позволяют задачи, про которые в целом надо знать то, что для каждой из них можно настроить весьма развесистое планирование, включающее до 30 отдельных расписаний запуска задачи с интервалами от минут до месяца. Имеется и опция запуска задачи после выполнения другой, то есть выстраивание цепочки. Ну и для каждой задачи в зависимости от типов источника и назначения передачи данных есть масса дополнительных настроек и опций.

Создание задачи реализовано с помощью мастера, который лишь притворяется простым и состоящим всего из четырёх шагов. На практике для бэкапа есть десятки опций: пара вариантов версионирования, фильтрация по размеру/типу файла и его дате создания/модификации, шифрование, отслеживание изменения данных, удаление данных в источнике после копирования, перенос прав доступа (ACL), отслеживание скрытых файлов/папок и символических ссылок и так далее. Для синхронизации с удалёнными службами есть настройки работы с дубликатами, выбор режима работы (перенос, копирование, зеркалирование), возможность архивации на лету (в .bzip2), ограничение скорости передачи данных по расписание и прочие опции.

Среди возможностей есть также отслеживание ошибок выполнения задач — тайм-аут подключения и исполнения всего задания, число пропущенных файлов — и их перезапуск. Отдельно настраивается объём логирования выполняемых операций для каждой задачи.

Виртуальный свитч

Настройки сетевых интерфейсов вынесены в отдельную панель управления. Для физических сетевых интерфейсов есть возможность указать параметры IPv4/IPv6, размер кадра, идентификатор VLAN, статические маршруты. Базовые сервисы включают только DHCP-сервер и DDNS-клиент. Возможно объединение интерфейсов в группу в различных вариантах, включая и 802.3ad.

Виртуальные коммутаторы позволяют объединить как физические, так и виртуальные интерфейсы. Последние используются контейнерами и виртуальными машинами. Способов формирования коммутатора всего два. Первый — создание простого L2-свитча, объединяющего несколько физических интерфейсов. Это своего рода временный вариант на тот случай, когда отдельного коммутатора нет, а свободные сетевые порты в NAS есть. Второй — объединение различных интерфейсов с некоторыми дополнительными настройками вроде возможности подключения DHCP-сервера и трансляции адресов (NAT).

Виртуальные машины

Так как в NAS используется полноценный процессор Core i, можно воспользоваться нормальной виртуализацией, а не только контейнерами, как на более слабых машинах. В основе QNAP Virtualization Station 3 лежит гипервизор KVM, так что решение достаточно универсальное. Есть готовые, хотя и не самые свежие, профили настроек для CentOS/Fedora/RHEL, Debian, openSUSE/SLES, Ubuntu, FreeBSD, Solaris, Android-x86 и Windows/Windows Server. Доступны импорт архивов ВМ .ova/.ovf, .vmx и собственного формата QNAP .qvm, а также конвертация образов накопителей .vmdk и .vdi. В бета-версии есть маленький и пока не совсем корректно работающий магазин готовых образов: шлюзы к AWS, pfSense и бесплатные варианты Windows с различными версиями IE и Edge.

В общих настройках виртуализации можно указать путь для хранения файлов ВМ и порты для VNC-клиента, завести новых пользователей для доступа к настройкам и управлению ВМ, задать объём зарезервированной оперативной памяти для Virtualization Station, а также настроить подключение к удалённому NAS QNAP для экспорта бэкапов. Для ВМ есть собственная система создания снепшотов по расписанию с периодичностью от одного часа до месяца.

Как ни странно, но какие-то особенности в работе с ВМ выделить трудно. QTS просто предлагает удобный веб-интерфейс над KVM и сопутствующими службами. Из «фишек» есть проброс устройств USB и PCI-E и встроенный веб-клиент VNC, так что для базового общения с машинами даже браузер покидать не надо, хотя в нём доступно разрешение лишь 800 × 600 — для полноценной работы лучше использовать отдельный клиент VNC или SPICE. Впрочем, QNAP TVS-972XU-RP-i3-4G подойдёт только для базовых задач, требующих виртуализации: если объём RAM ещё можно увеличить, то вот процессор уже не поменять.

Заключение

Идея совмещения четырёх слотов 3,5” HDD и пяти 2,5” SSD не революционная, но хорошая. В эффективности кеширования (пусть и с простыми, несерверными M.2-дисками) мы убедились на практике. Несколько смущает только конфигурация, которая сейчас доступна в магазинах. Речь о памяти. Да-да, комплектные 4 Гбайт больше нужны для быстрого старта и проверки работоспособности системы, но на практике всё равно лучше сразу добавить хотя бы ещё один модуль для двухканального режима, особенно если планируется задействовать виртуализацию.

Из действительно существенных претензий есть одна, и касается она вовсе не «железа», а QTS. Да, ОС с годами обросла функциями и приложениями, которые и отличают устройства QNAP от очередного x86/ARM-сервера. Но всё это «нажитое непосильным трудом» добро приобретает всё более нагромождённые интерфейсы управления. Когда из главного вроде бы меню, традиционно находящегося в левой колонке окна, клик за кликом открываются новые окна — даже не вкладки, а сразу приложения, причем с таким же меню, — работать не слишком комфортно. Отчасти помогают мастера настроек, но иногда приходится задумываться, где спрятана нужная сейчас опция. Впрочем, над этим уже работают — для того же HBS 3 главное изменение всё же касается интерфейса, а не возможностей.