NAS і мережеві сховища.
Повернутися до змісту
Під капотом мережевого хралища
Величезний вибір цікавої та корисної інформації в інтернеті викликає бажання скачати якщо не все, то майже все. Однак таке бажання, як правило, стикається з необхідністю резервного копіювання і зберігання всього нажитого, що стає все більш проблематичним з кожним новим гігабайтом. Нікому не захочеться втратити настільки цінне, накопичене роками, багатство з-за якої-небудь безглуздої помилки комп’ютера. Питання зберігання інформації сьогодні є одним з найбільш актуальних. До того ж люди намагаються відмовлятися від великих залізних коробок, все частіше міняючи їх на сучасні неттопи і мобільні комп’ютерні пристрої, які, на жаль, не відрізняються великими обсягами вбудованої пам’яті. Рятівником мільйонів користувачів і їх дорогоцінних даних покликані стати так звані мережеві сховища NAS, про виробництві яких подбали світові корпорації.
Мережеве сховище Thecus N7700PRO
Якщо розглядати технічну сторону, то NAS (Network Attached Storage) представляє з себе вузькоспеціалізований комп’ютер, основним завданням якого є збереження і видача даних користувача. Нутрощі такого сховища дуже мізерні: його корисний обсяг практично повністю зайнятий жорсткими дисками, крім цього частина простору зайнята припаяної до корпусу електронною платою. Процесор, встановлений на пристрої, залежить від класу сховища. Більш дешеві і прості моделі (одно – і дводискові) оснащені серцевиною на базі ARM, яка цілком стандартна для всіх портативних пристроїв. Потужні процесори архітектури Power, залишаються супутниками складних пристроїв, які налічують до п’яти дисків. Частоти таких процесорів, в залежності від моделі сховища, можуть відрізнятися в кілька разів.
На щастя, прогрес не стоїть на місці, а разом з ним і потреби користувачів, що підштовхнуло частина виробників налагодити випуск пристроїв на базі простих х86-каменів. Тим самим Atom і Celeron стали цілком звичні для таких виробів як NAS, хоча ще недавно х86-системи, керовані Windows Home Server, і AMD Geode в ящику з дисками були чимось неймовірним. На їх базі з успіхом продаються продукти таких комп’ютерних гігантів як HP, QNAP і Acer. Ті ж QNAP, в гонитві за новими швидкостями, розробили і випустили восьмидискового монстра, в серці якого гігагерцами б’ється Core 2 Duo. Щоправда ціна на такий диво-агрегат відповідає його якості.
В даний час з’явилася можливість несанкціонованого, з точки зору компаній-виробників, і самостійного апгрейда пристроїв. Часто можна зустріти цілком стандартні SoDIMM-модулі оперативної пам’яті в дуже нестандартних корпусах, що дозволяє додати зайвої пам’яті. А в деяких системах, таких як QNAP TS 509, і зовсім заміні піддається сам камінь. Але в таких «махінаціях» є зворотна сторона медалі. Наприклад, установка занадто потужного процесора може вивести з ладу систему охолодження пристрою. До того ж, такого роду аматорські втручання призведуть до повної втрати гарантії. Якщо врахувати досить таки значні ціни на системи класу NAS, то втрата гарантійного обслуговування може спричинити за собою серйозні душевні муки горе-майстри.
Відмінність класів пристроїв полягає не тільки в обчислювальній складової, але і в способах інсталяції дисків. Залежність рівня сховища і складність процесу установки дисків має зворотну пропорційність. Корпусу подешевше вимагають розбирання і болісного запихання дисків у вузький корпус. Крім цього треба приловчитися і підключаючи SATA-коннектори не зачепити один з невдалих конденсаторів. У свою чергу дорогі системи облаштовані металевими висувними полицями, до яких прикручуються “харди”, після чого акуратно засуваються всередину корпусу. Що стосується самих дорогих пристроїв, їх при бажанні можна встановити звичайну серверну стійку. В принципі, інші нутрощі сховищ, таких як контролери і мікросхеми флеш-пам’яті, особливого інтересу для юзерів не представляють. NAS як такий є досить цілісним пристроєм, що не вимагає скрупульозного пошуку вад, тому доцільніше буде перейти до аналізу його програмного забезпечення.
Повернутися до змісту
NAS в мікросхемах
Вузька спеціалізація мережевих сховищ вимагає не менш спеціалізованої операційної системи. Найбільш популярним серед малих мережевих сховищ є різні варіанти ОС на базі Linux. Microsoft також залишається пильним в цій області, але їх операційка Windows Home Server не набула величезної слави. Це багато в чому пояснюється тим, що для її роботи необхідна серйозна платформа на базі потужного х86-процесора. При цьому мінімальні вимоги до домашнього сервера від Microsoft наступні: процесор на один гігагерц, підлогу гігабайти оперативки і жорсткий диск на 80 гб для самої ОС. І без того високу популярність ОС зіпсувала помилка специздания, в результаті виникнення якої можливе псування і втрата даних в сховище. До того ж програмісти Microsoft посилили цю ситуацію восьмимісячної затримкою в появі першого сервиспака.
Розробляється в першу чергу для процесора 80386 ядро Linux виявилося без проблем трансформується і здатне працювати на різних процесорних архітектур. Виробникам NAS’ів, завдяки великій кількості створених раніше служб відповідних до загальних стандартів, не довелося винаходити колеса в області прошивок. До того ж, прекрасна переносимість дозволила виробникам розгулятися при створенні апаратної частини. Переваги Linux перед Windows на обличчя, адже сховища на їх базі здатні взаємодіяти з більш простеньким залізом. Наприклад, з АRM-процесором з потужністю 200 мегагерц і 32 мб оперативки.
Мережеве сховище Thecus N4100PRO
Linux операційка у всі часи була ласим шматком для хакерів, які мають можливості розібрати і переписати абсолютно все. Це посприяло появі в NAS’ах на половину легальних хаків, в результаті чого восполнились відсутні функціональні можливості. Незабаром і зовсім з’явилися модулі, що встановлюються в систему за рахунок узаконених системних пакетів. В принципі, мережеві сховища сьогодні є цілком самодостатніми і додаткові пакети встановлюють лише в крайній необхідності. Такою необхідністю можуть стати спеціалізовані сервери баз даних, системи керування веб-сайтами, мови програмування і т. п.
Процес управління «стрижнем», який несе відповідальність за зберігання нашого цифрового багатства, багато в чому залежить від використовуваної операційної системи. Користувачеві, через відсутність мишки і клавіатури у мережевих сховищ, доводиться сподіватися тільки на мережеві засоби. Контроль домашнього сервера Windows здійснюється за допомогою з’єднання з віддаленим робочим столом, при цьому користувачу пропонується задіяти додаткову адміністративну консоль.
Різні варіанти від Linux можуть бути як цілком доброзичливими, так і преподносящими неприємні сюрпризи. Приміром, деякі зразки можуть налякати юзера загадковими знаками, які виникають в несподіваних місцях, на зразок «/dev/had». Останнім часом великі корпорації намагаються оснащувати свої мережеві сховища непоганими консолями AJAX, використання яких робить процес перепрошивки цілком простою процедурою.
Повернутися до змісту
NAS на платівках
Мозком мережевого сховища, здатним запам’ятовувати і нести таку цінну для нас інформацію, є дискова підсистема. Чим більше звивин, тобто дисків, у такого мозку, тим витонченішою може бути їх конфігурація. Зрозуміло, що однодисковий варіант системи не дозволить розійтися нашої фантазії. Більш просунуті дводискові системи можуть похвалитися можливістю форматувати диски або створити різні рівні RAID-масивів.
Страйп, так званий масив нульового рівня, не має ніякого відношення до отказоустойчивочти, а швидше навіть навпаки. Блоки, що створюються при збереженні на такий розділ, записуються на всі диски масиву одночасно, при цьому одночасно считываясь при їх використанні. Паралельні процеси запису та читання дають істотне збільшення продуктивності, яка зростає з наступним диском. Однак збільшення масиву знижує його надійність, так як поломка одне з дискових накопичувачів може стати причиною втрати всієї інформації. До того ж NAS’и, як правило, мають меншу потужність, ніж прості комп’ютери, і досить висока швидкість функціонування масиву в підсумку може зіткнутися з проблемою слабкого процесора сховища. Виходить, що і дані схильні до ризику, і в той же час продуктивність практично аналогічна іншим режимам.
Мережеве сховище QNAP TS-439 Pro Turbo NAS
Створення масиву RAID 0 можливе при наявності як мінімум двох дискових накопичувачів. У свою чергу масив RAID першого порядку, так званий зеркалированный, дозволить зберегти дані при загибелі дисків, проте швидкість роботи навряд чи збільшить. «Віддзеркалення» полягає у створенні контролером і зберіганні двох копій даних на різних дисках. Для цього доведеться розлучитися з половиною порожнього місця в розділі, але такі жертви виправдані, так як в результаті поломки одного дискового накопичувача інформація залишиться в цілості на іншому. Наявність чотирьох хардів, при вдалому збігу обставин, дозволить впоратися з втратою двох дисків, якщо, звичайно, не були пошкоджені обидві копії з цифровою інформацією. Продуктивність, при використанні масивів такого типу, практично не зросте.
Тандем домашніх мереж і NAS’ів не здатний отримати максимум можливого навіть з одного накопичувача, не кажучи вже про більш швидкісних рішеннях. Отримати дзеркало можливо при наявності хоча б двох дисків, підійде і більшу кількість, але воно повинне бути кратне двом. У випадках використання бюджетних моделей сховищ «одиничний» масив може бути єдиною панацеєю від неприємної, часом несподівану, втрати даних, але при цьому корисний об’єм зменшується вдвічі. Така дилема терзає уми багатьох користувачів. Залишається або витрачати половину сховища на копію скриплячи зубами, або розоритися на систему дорожче, яка працює, як правило, на більшому числі дисків і може захистити цінну інформацію з втрать меншого простору.
Для юзерів розхвильованих за вільний простір сховища, порятунком може стати масив RAID 5. Масив п’ятого рівня, завдяки зберіганню і обчисленню контролером спеціальних блоків парності, дозволяє створювати копії даних розміром не більше одного диска, а інші повністю передає в наше користування. На жаль, цей масив не може вберегти від всіх неприємностей. Так, RAID 5 вбереже дані у випадку втрати одного харда, але при загибелі двох він буде безсилий. Для підвищення ефективності роботи таких масивів NAS’и познайомили з роботою в новому режимі RAID 5 + Spare. У цьому випадку який-небудь з дисків стає запасним, і при деградації чинного масиву відбувається його негайна перебудова, без зміни втраченого диска.
Далі, при відновленні, контролер визначає втрачені дані, шляхом аналізу збережених блоків і окремих блоків парності, і робить запис на новий диск. В результаті цього розділу може повернутися до колишнього існування і пережити надалі чергову втрату окремого харда. Продуктивність масиву п’ятого рівня під час відновлення і деградації значно падає, і контролер змушений відбудовувати заново відсутні блоки «на ходу». Швидкість функціонування RAID 5 при роботі з блоками парності багато в чому залежить і від конкретної моделі NAS-пристрої.
Мережеве сховище NETGEAR ReadyNAS Ultra 4 RNDU4000-100PES
Шалена швидкість зростання ємності сучасних вінчестерів зробила можливість загибелі другого диска, в результаті серйозної затягування часу відновлення деградованих масивів RAID 5, цілком реалістичною. Це стало причиною початку використання масивів шостого рівня. З даними все буде гаразд, навіть у разі втрати двох хардів масиву RAID 6. За таку цінну послугу доведеться заплатити окремим жорстким диском і зниженням швидкості, причому більш значним, ніж при використанні RAID 5. Втрата швидкості роботи обумовлена одночасним розрахунком двох блоків парності і їх подальшої записом на два накопичувача. Така система зажадає від вас значних капітальних вкладень: як мінімум чотири диска і мережеве сховище, здатне помістити їх.
В принципі, не варто приділяти величезне значення швидкості роботи масиву у випадку з домашніми сховищами, оскільки відмінності в середніх показниках при різних режимах незначні. Краще відмовитися від спроб випробувати свій пристрій, і запам’ятати, що RAID 6 зазвичай повільніше ніж RAID 5, швидкість RAID 5 нижче RAID 1 і так далі.
В процесі глибокого аналізу масивів та їх функціонування, не варто забувати про самих винуватців «торжества» — жорстких дисках. Підбирати їх потрібно на перших порах з максимальною простотою, наплювавши на їх швидкість. А оснащення сховищ вишуканими SSD і «рапторами»-десятитысячниками нехай залишиться долею справжніх мажорів. В результаті бездумного вкладення грошей, може потім виявитися, що домогтися аналогічного результату можна було з меншими, у кілька разів, витратами. У багатьох випадках мережеві сховища дуже своєрідні і можуть працювати з хардами якимось загадковим способом, при цьому демонструючи непередбачувані швидкості роботи, хоч і з незначними відхиленнями.
При заповненні NAS’а дисками варто приділити пильну увагу робочій температурі, споживання електроенергії і рівнем шуму. В наших реаліях економія електрики не настільки актуальна, як припустимо для європейців, тому потрібно більш уважно вивчати температурні і шумові характеристики. Навряд чи комусь буде комфортно вночі слухати скрекіт дисків. “Харди” бажано брати однакові або купувати рівні об’єми, так як всі рівні масивів вибирають за основу диск з мінімальною місткістю. Таким чином, якщо створювати дзеркало з дисків розмірами в терабайт і підлогу терабайта, ми в результаті отримаємо розділ на підлогу терабайта, з втратою половини більшого вінчестера даремно. Не варто економити на обсягах накопичувачів, купуючи максимально ємкі моделі. Наприклад якщо мережева коробочка дозволяє збільшувати «на ходу» ємності масиву, то в разі пятидисковой моделі варто почати з придбання та встановлення трьох хардів за два терабайта в масиві RAID 5, а в послідуючому встановити ще пару, тим самим помноживши вдвічі ємність пристрою.
Повернутися до змісту
NAS в проводах
Отримати максимум можливостей свого NAS’а вдасться лише, встановивши як мінімум гігабітне мережеве обладнання. У той же час труднощів з материнкою не повинно бути, так як без гігабіта таку сьогодні навряд чи зустрінеш. Пильну увагу доведеться приділити різних маршрутизаторам з комутаторами і точками доступу. Вбудовані в них свічі можуть бути всього стомегабитными, що може зіпсувати передачу даних, скоротивши її до 10 Мбайт/с. Така ситуація нікого не влаштує, адже мережеві сховища цілком можуть досягати швидкостей в 40-50 Мбайт/с.
Наступ ери гігабітних вузлів домашніх мереж зробило можливим застосування екзотики, приміром, такий як Jumbo Frames. Вони дозволяють збільшити розмір кадру або пакета, переданого по дротовій мережі. Під час відправки великих файлів кілька фреймів маленького розміру замінюються одним, тим самим розширюючи пропускну здатність системи. Правда збільшення швидкості роботи незначна, тому варто подумати про необхідність використання Jumbo.
Бездротовий інтерфейс сховища також бажано оновити, встановивши новий 802.11 n, який збільшує обсяг даних в одиницю часу в кілька разів. У випадку з Wi-Fi збільшення видаються мережею мегабіт, дозволяє досягти комп’ютера більшого їх числа. Крім цього варто придбати швидкісну точку, незважаючи на те, що домашні лептопи не вміють працювати з сучасними N-пристроями.
Користувачам з екстремальними нахилами можна порадити використовувати powerline-адаптери, які підключають сховище до мережі за допомогою електропроводки. Таким чином, можна заховати пристрій і не турбуватися про тягнуться до нього проводах. До всього цього швидкість роботи при ідеальних умовах досягає пристойні 90 Мбіт/с. З іншого боку швидкість може знизиться аж до нуля при поганій проводці і значній кількості користувачів в електричній мережі.
Повернутися до змісту
NAS в пакетах
Можна з упевненістю заявляти, що NAS представляє з себе справжній сервер, без будь-яких знижок на його незначні розміри і низьку потужність. У більшості випадків такі пристрої прагнуть забезпечити доступ до даних усіма можливими способами. На перших порах всіх користувачів влаштовували стандартні файлові протоколи, у вигляді ієрархічних дерев, але в результаті їх складних розгалужень довелося перейти до використання веб-інтерфейсів. Самим широко використовуваним файловим протоколом в домашніх мережах на сьогоднішній день є SMB/CIFS. У 1996 році Microsoft намагалася зробити саме цей протокол інтернет – стандартом, помінявши разом з цим назву з «Server Message Block» на «Common Internet File System».
Завдяки SMB ми отримуємо доступ до різних папок і принтерів на комп’ютерах з Windows, а також до мережних дисків. Реалізація протоколу в сховищах на Windows Home Server часто називають «еталонної», багато в чому через відсутність як такого стандарту SMB і в свою чергу сторонніх реалізацій. Мережеві коробочки, в серцях яких б’ється Linux, отримали можливість роботи з SMB завдяки проекту Samba.
Samba дозволяє реалізувати велику кількість закритих протоколів від компанії Microsoft. Здійснюється це шляхом аналізу мережевого трафіку, що є досить пекельною працею. Однак Samba підтвердило своє право на життя і продовжує розвиватися, намагаючись підтримувати практично всі нововведення від «хазяйського» протоколу. Для користувачів, які намагалися привести в робочий стан сервер Samba на Linux, настали легкі дні. Вирішити все можна за допомогою установки декількох опцій в адміністраторській консолі свого NAS’a.
Варто звернути увагу на підтримку мережевим сховищем Active Directory, яка дозволить працювати з SMB з максимальними можливостями. У випадках, коли мережа влаштована в якості домену Windows, комфортну роботу без ОГОЛОШЕННЯ уявити практично не можливо. Використання SMB в домашніх мережах не настільки популярне в порівнянні з офісними, що можна пояснити великою кількістю дірок в не оновлюваних операционках комп’ютерів користувачів цих мереж. Для запобігання розмноження мережевих черв’яків адміни блокують доступ до SMB, в результаті чого зв’язатися з одним у близькому сегменті мережі абсолютно неможливо.
В даний час всі просунуті хакери заливають все на свій власний сервер FTP, відмовившись від звичайного розшарювання папок. File Transfer Protocol, на відміну від стандартного «наскрізного» протоколу, ніким не засекречивается, що не рідко дозволяє реалізувати його повною мірою.
Особливу користь «дідок» FTP, розміняв третій десяток, принесе в офісній роботі. Приміром, недосвідчений співробітник надіслав поштою скани накладних з роздільною здатністю 600 dpi в стислому TIFFе і вам доводиться через інших працівників пояснювати йому як правильно заархівувати файл і т. п. Виходом у цій ситуації якраз таки і стане FTP, на який за посиланням можна відправити відповідь разом з «незручним» файлом. Звичайно ж, вмонтований в NAS сервер FTP не зможе змагатися з навороченими аналогами за різноманітністю налаштувань, але зате він здатний повноцінно функціонувати відразу після запуску сховища.
Ще одним популярним сучасним файловим протоколом є Network File System (NFS). Сферою його застосування, як правило, є операційні системи подібні на Unix, а використання його будинку навряд чи буде корисним. Налаштування даного протоколу в звичайному мережному сховищі зводиться до примітивного управління кнопкою «Вкл./Вимк.». «Синхронізація», саме так перекладається словосполучення «remote synchronization», в скороченні Rsync. Rsync є популярним протоколом серед юзерів юниксовых мереж, а його використання дозволяє створювати «дзеркала» мережевих папок шляхом резервного копіювання файлів. У той же час на виконанні свого завдання Rsync витрачає мінімум трафіку.
Протоколи, які підтримуються мережевими сховищами, не обмежуються виключно файлообмінними варіантами. Також можна виділити NTP – для синхронізації часу; DHCP – для здійснення автоматичної передачі адрес мережі; DDNS, що дозволяє привласнити домашньої мережі доменне ім’я, яке можна побачити в Інтернеті завдяки DDNS-сервісів. Використання перерахованих вище протоколів залишається на розсуд користувачів, так як вони не обов’язкові, але в теж час дуже корисні.
Повернутися до змісту
Дилема резервного копіювання
Центральним завданням будь-якого мережевого сховища є збереження даних в цілості будь-якою ціною, при цьому чудово створюючи резервні копії абсолютно всього. На допомогу NAS’ам в таку тяжку працю приходять фірмові утиліти, що забезпечують створення копій файлів майже в реальному часі, спеціальні служби, які піддаються налаштуванню з допомогою веб-інтерфейсу, і навіть мережні протоколи, які націлені тільки на синхронізацію наявних даних. Однак обійтися без бекапа масиву, будь то навіть збільшений в чотири RAID 5 з потрійним дзеркалом, при збереження в безпеці цінних для душі матеріалів не можливо. До смерті диска може привезти, що завгодно: виробничий брак, несподіваний стрибок напруги або нещасна комашка потрапила в конденсатори. У свою чергу створити копію всього сховища буде дуже проблематично.
Одним з варіантів вирішення такої проблеми може стати придбання другого сховища. До того ж аналогічні моделі здатні оперативно обмінюватися інформацією про зміни, внесених раніше файли. Іншим варіантом може бути застосування об’ємного зовнішнього сховища, яке підключається за допомогою портів eSATA або USB. Одним з таких варіантів є Synology, пропонує на додаток до своїх основних систем з вбудованими eSATA супроводжують спеціальні сховища. З їх допомогою можна збільшити обсяг NAS’а в двоє або створити його копію.
Універсальність вищеописаного способу затьмарює його дорожнеча. Тому тим, у кого фінанси «співають романси», доведеться намагатися працювати з тим, що є, і зберігати цінні дані одночасно на NAS’е і десктопі. При цьому не варто забувати, що мережеве сховище – комп’ютер, життя якого може раптово обірватися.
Повернутися до змісту
Торренти і NAS
Незважаючи на численні підступи на адресу власників різних торрент-трекерів, даний протокол, як говориться: цвіте і пахне. До того ж люди, матеріально зацікавлені у великих обсягах перекачуваних даних, постійно стимулюють користувачів до їх використання. Багато виробників вбудовують торрент-клієнти безпосередньо в NAS.
Безумовно, такий винахід дуже зручно, оскільки мережеве сховище працює цілодобово і здатне здійснювати роздачу через десятки протоколів. На жаль, такий клієнт навряд чи зможе на рівних змагатися з повноцінним програмним забезпеченням, тільки якщо з будь-яким браузером і т. п.
Торренти і NAS
Сховища просунутих моделей наділені більш досконалими торрент-клієнтами, а в деяких випадках відокремленими зовнішніми утилітами, які здатні взаємодіяти з качаючими службами NAS’ів. Однак гарантій ніхто не дає, тому перед придбанням сховища бажано отримати вичерпну інформацію про кожного з них на тематичних сайтах і форумах. Користувачів може чекати безліч неприємних сюрпризів. Наприклад, дуже часто клієнти створюють обмеження в десять торрентів при постановці їх на чергу, що здається просто безглуздим. В інших випадках можливе припинення роздачі після закінчення завантаження, причому її неможливо продовжити. Всім відомо, що велика різниця у співвідношенні прийнятих і відданих гігабайтів може привезти до бану.
В принципі, наткнутися на бан можна і невдало вписавши в дозволені на ресурсі клієнти, своє сховище. Слава богу, що таке зазвичай трапляється з досвідченими меценатами, які качають і роздають величезні кількості торрентів. При тимчасовому бажання завантажити об’ємні файли, не слухаючи рев комп’ютера в ночі, можна сміливо використовувати свій NAS, який акуратно скачає дані і викладе їх в мережу.
