Najprostsze serwery NAS zapewniające bezpieczeństwo i dostępność danych są wyposażone w dwie zatoki na dyski SATA oraz interfejs sieciowy 1 Gb/s. W takim przypadku nie musimy się wysilać na zakup drogich dysków, bowiem ograniczeniem naszego systemu będzie port Ethernet. Jak wspominałem, tradycyjne dyski HDD przeznaczone dla serwerów NAS osiągają transfery na poziomie 150 MB/s, co i tak przekracza maksymalne 125 MB/s, jakie możemy osiągnąć na gigabitowym porcie Ethernet.

Zastosowanie dysków SSD lub macierzy zwiększających wydajność nie będzie tu więc miało aż tak znaczącego wpływu na szybkość działania naszego serwera w sieci. Z pewnością zyskamy na wydajności przy dużej liczbie zapisów/odczytów (IOPS), bowiem dyski SSD dużo lepiej spisują się w takich sytuacjach. Jednak poprawa nie będzie aż tak duża, jak w przypadku korzystania z interfejsu sieciowego 10 Gb/s. Sporą różnicę dostrzeżemy natomiast przy kopiowaniu danych na serwer za pośrednictwem wbudowanych portów USB. W większości współczesnych serwerów NAS znajdziemy obecnie porty USB 3.0, które pozwalają na transfer danych z prędkością 10 Gb/s. Choć daje to 1250 MB/s, to z pewnością z taką prędkością danych przez USB na naszego NAS nie skopiujemy, bowiem niezależnie od tego, co podłączymy do portu USB, to i tak ograniczy nas interfejs SATA III w serwerze NAS oraz szybkość zamontowanych w nim dysków. Znów możemy maksymalnie osiągnąć około 500–600 MB/s.

Z tego względu proste serwery NAS nadają się do składowania danych, a nie to pracy na nich. Będzie to więc dobre miejsca na backup naszej biblioteki danych przechowywanej lokalnie na komputerze. Nie musimy wówczas bawić się w zakup kontrolerów RAID, a dane mamy zabezpieczone i jednocześnie są one łatwo dostępne.

----- R E K L A M A -----

PROMOCJA SONY - 50% RABATU NA OBIEKTYW!

Sony A7 III + 50/1.8 FE

8846 zł 8422 zł

Sony A7 III + 24-70/4 ZA FE OSS

10822 zł 9410 zł

Sony A7 IV + 24-70/4 FE ZA OSS

15122 zł 13710 zł

Sony A7 IV + 50/1.8 FE

13146 zł 12722 zł

Jeśli jednak myślimy o pracy na plikach znajdujących się na serwerze NAS, musimy pomyśleć o nieco bardziej zaawansowanych rozwiązaniach.

QNAP HS-453DX

Serwer QNAP HS-453DX opisywałem już dość szczegółowo w artykule pt. „QNAP HS-453DX – serwer NAS dla wymagających”. Znajdziemy w nim dwa rozwiązania znacząco zwiększające wydajność i pozwalające wyeliminować dwa wąskie gardła. Pierwszym z nich jest zastosowanie portu 10GbE, który pozwala na maksymalny transfer na poziomie 1250 MB/s. Oczywiście, żeby skorzystać z dobrodziejstw tego interfejsu, nasz komputer również musi być wyposażony w kartę 10GbE – może to być np. QNAP QXG-10G1T oferowana za niespełna 500 zł.

Dzięki karcie QNAP QXG-10G1T możemy wyposażyć nasz komputer w port Ethernet 10 Gb/s.

Pozostaje jeszcze kwestia ograniczeń związanych z szybkością zamontowanych w serwerze dysków i magistralą SATA III. W pierwszym wypadku, nawet gdy korzystamy z tradycyjnych dysków HDD, możemy znacząco zwiększyć wydajność systemu poza wspomniane 150 MB/s. QNAP HS-453DX oprócz dwóch zatok na dyski 3.5 cala posiada bowiem dwa sloty M.2 2280 SATA 6 Gb/s, do których możemy opcjonalnie wpiąć dyski SSD. Jednak ich zastosowanie nie będzie miało na celu zwiększenia zasobów pamięci do magazynowania danych, lecz zwiększenia wydajności pracy poprzez wykorzystanie ich jako pamięci podręcznej.

Niezależnie od szybkości procesora lub ilości pamięci RAM szybkość i czas reakcji dysków twardych w sieciowej pamięci masowej zawsze będzie czynnikiem decydującym o wydajności systemu. Logiczne byłoby więc zainstalowanie w serwerze NAS szybszych dysków twardych lub SSD, ale prowadzi to do zwiększenia wydatków i/lub ograniczenia miejsca do magazynowania.

Qtier, system wielopoziomowego zarządzania przestrzenią dyskową, automatycznie przenosi najaktywniejsze dane na wydajne dyski, podczas gdy mniej aktywne dane są migrowane na wolne dyski o dużej pojemności.

Hybrydowa struktura pamięci masowej HDD + SSD, z której możemy skorzystać w HS-453DX, łączy ze sobą zalety szybkich dysków SSD i pojemnych HDD. Dzięki spadającym cenom napędów SSD można elastycznie przydzielać aplikacje dyskom SSD, konfigurować pamięć podręczną SSD lub zdać się na technologię Qtier, której algorytmy automatycznie umieszczą najczęściej wykorzystywane pliki i te, do których wymagany jest szybki dostęp, na dyskach SSD, podczas gdy inne dane będą magazynowane na nośnikach HDD.

Chcąc jeszcze zwiększyć wydajność trzeba rozważyć zastosowanie w zatokach 3.5 cala dysków SSD zamiast HDD. Wówczas korzystając z dodatkowych dysków SSD zamontowanych do slotów M.2 możemy skorzystać z wyższych poziomów RAID 5, 6 i 10 a także SSD RAID Over-provisioning. Nadmiarowa alokacja (ang. over-provisioning, OP) to jeden z czynników wpływających na wydajność dysków SSD.

Wszystkie dyski SSD zawierają zarezerwowaną przestrzeń na OP. Umożliwia to dyskom nieustanne zapisywanie danych, bez pogorszenia wydajności, kiedy dostępne miejsce w pamięci masowej dysku SSD jest już znikome. Jeśli jednak takie zarezerwowane miejsce jest już użyte, dane wewnętrzne dysku SSD należy przeorganizować przed zapisem nowych danych. Reorganizacja danych może mieć dramatyczne skutki zarówno dla wydajności, jak i okresu eksploatacji naszych nośników danych. Dyski SSD z niewystarczającą ilością zarezerwowanego miejsca OP są jak restauracja, w której pracownicy nie mają dość czasu na posprzątanie ze stołów resztek po klientach, którzy właśnie odeszli od stołu, powodując oczekiwanie kolejnych gości przy drzwiach. Zapewnienie dodatkowej zarezerwowanej przestrzeni dla OP można porównać do zapewnienia osobnych stołów dla nowych klientów.

Biorąc pod uwagę oszczędności producentów, dyski SSD przeznaczone dla konsumentów zapewniają tylko minimalną zarezerwowaną przestrzeń dla OP. W przypadku większej zarezerwowanej przestrzeni OP wymagane są drogie dyski SSD typu Enterprise. Dodatkową przestrzeń dla OP można zarezerwować na poziomie systemu operacyjnego (lub przez inne oprogramowanie). Badanie przeprowadzone przez głównych producentów dysków SSD wykazało, że w przypadku dysków SSD o pojemności 512 GB dla konsumentów, dodatkowe 5% zarezerwowanej przestrzeni na OP pozwala wydłużyć okres eksploatacji dysku SSD ponad dwukrotnie (trwałość zapisu) oraz poprawić wydajność o prawie 100%. Konfiguracja OP może być jednak skomplikowana.

W serwerach QNAP na OP można przydzielić do 60% pojemności dysku SSD. Nie tylko umożliwia to dyskom SSD dla konsumentów uzyskanie podobnej wydajności i trwałości, jak w przypadku dysków SSD dla biznesu, ale także umożliwia użytkownikom konfigurację wystarczającej przestrzeni OP w celu zapewnienia wyższej wydajności w różnych aplikacjach.

Dzięki takim zabiegom korzystając z portu 10 GbE w serwerze HS-453DX możemy uzyskiwać transfery danych sięgające 680 MB/s.

QNAP TS-453BT3

Kolejnym ciekawym produktem jest QNAP TS-453BT3. Urządzenie to doskonale pokazuje kierunek rozwoju serwerów NAS. W kwestii interfejsów dyskowych nie ma tu jednak istotnych różnic w stosunku do HS-453DX. Są tu co prawda cztery zamiast dwóch 3.5-calowych zatok, jednak wciąż zgodne z SATA III, podobnie jak znajdujące się we wnętrzu dwa sloty M.2 dla dysków SSD.

QNAP TS-453BT3 nie zaoferuje nam więc jakiś wyraźnie wyższych transferów, jednak wyróżnia się dużo większą funkcjonalnością. Wszystko za sprawą dwóch złącz Thunderbolt 3, w jakie został wyposażony. O ile wcześniejsze wersje tego standardu opracowanego przez firmy Intel i Apple nie zdobyły popularności wśród użytkowników komputerów bez jabłka na obudowie, tak w przypadku Thunderbolt 3 sytuacja wygląda nieco inaczej. Złącze jest zgodne z USB typ C, kompatybilne z USB 3.1 i dodatkowo pozwala na przesyłanie jednocześnie wielu innych sygnałów. W rezultacie pozwala na osiągnięcie aż 40 Gb/s. Dzięki zgodności z USB-C i zaimplementowaniu obsługi w najnowszych procesorach Intel już nie tylko Apple, ale też wielu innych producentów dostrzegło zalety wykorzystywania tego standardu w komputerach stacjonarnych i laptopach.

Dzięki bezpośredniemu połączeniu serwera NAS z naszym komputerem za pośrednictwem Thunderbolt 3 nie musimy już tworzyć sieci 10 Gb/s, co może okazać się dość uciążliwe biorąc pod uwagę ceny przełączników sieciowych i konieczność posiadania odpowiedniego okablowania.

QNAP TVS-672XT

QNAP TVS-672XT to kolejny krok w ewolucji serwerów NAS. Znajdziemy w nim dwa porty Thunderbolt 3 oraz jeden 10 GbE, a także sześć 3.5-calowych zatok na dyski SATA III i dwa sloty M.2. Jednak te ostatnie są zgodne z PCI Express gen3×2, co oznacza, że obsługują transfery do 16 Gb/s. Dzięki temu do obsługi pamięci podręcznej możemy wykorzystać dużo szybsze dyski SSD PCI-E 3.0 NVMe, co przekłada się na znaczne zwiększenie osiąganych transferów. Producent chwali się, że zarówno za pośrednictwem Thunderbolt 3 jak i 10 GbE możemy osiągnąć ponad 1100 MB/s i to zarówno w przypadku odczytu, jak i zapisu danych. Mając do dyspozycji takie transfery warto wspomnieć o jeszcze jednej rzeczy zaimplementowanej w serwerach NAS firmy QNAP.

Dzięki obsłudze protokołu SMB program Final Cut Pro X 10.3 umożliwia tworzenie biblioteki na woluminie serwera NAS i używanie jej tak, jakby znajdowała się w lokalnej pamięci masowej. Ta prosta, lecz ważna zmiana, umożliwia użytkownikom programu Final Cut Pro X 10.3 (na komputerach Mac) oraz użytkownikom programu Adobe Premiere Pro (w systemie Windows) centralne przechowywanie materiałów wideo w tym samym folderze udostępnionym na serwerze NAS. Rozwiązanie to znacznie usprawnia współpracę nad projektami w środowisku obejmującym wiele stacji roboczych.

Możliwa jest więc jednoczesna edycja online przez wielu użytkowników, ponieważ dzięki nowo dodanej obsłudze protokołu SMB serwer QNAP NAS działa szybciej i stabilniej niż protokół NFS używany w poprzednich wersjach. Wielu użytkowników Final Cut Pro może jednocześnie edytować różne zdarzenia i projekty powiązane z tymi samymi plikami multimedialnymi i połączyć każdy fragment później, aby przyspieszyć proces edycji, co jest bardzo pomocne szczególnie w środowiskach multimedialnych, w których panuje duże tempo pracy.

Jeszcze większe bezpieczeństwo

W poprzednim rozdziale poruszyliśmy kwestię bezpieczeństwa danych, dlatego warto tutaj wspomnieć o jeszcze jednej zalecie związanej z przechowywaniem danych na serwerze NAS. NAS-y QNAP (w tym modele opisywany w tym tekście) posiadają funkcję bardzo istotną w erze zagrożenia ze strony złośliwego oprogramowania ransomware. Tu krótkie wyjaśnienie dla osób, którym termin ów jest obcy – ransomware to rodzaj wirusa, który po zaatakowaniu komputera szyfruje dane użytkownika, tak że ten nie jest w stanie w żaden sposób z nich skorzystać. Odblokować można je wyłącznie płacąc „okup” przestępcy (od kilkuset euro w górę), a i to często nie daje gwarancji odzyskania danych. Na celowniku ransomware są głównie użytkownicy Windows, jednak ataki na macOS również się zdarzają.

Wyobraźmy sobie zatem, że ktoś blokuje nam dostęp do wszystkich naszych prywatnych plików, dokumentów, archiwum zdjęć czy bieżących zdjęć z sesji (i to jeszcze przed dostarczeniem ich do klienta)… tragedia, prawda?

Na szczęście istnieje stosunkowo prosta metoda zabezpieczenia się przed takim atakiem – mowa tu o dostępnym w NAS-ach QNAP backupie wykorzystującym mechanizm migawek, czyli przechowującym wiele wersji naszej kopii zapasowej. W sytuacji, gdy dojdzie do skutecznego ataku oprogramowania ransomware na nasz komputer, możemy po prostu przywrócić backup do poprzedniej wersji i znów mieć dostęp do danych. Zwykły backup (wykonywany na zewnętrznym dysku czy zwykłym NAS-ie) nie chroni przed takim zagrożeniem, ponieważ większość aplikacji ransomware potrafi taki backup bez problemu zaszyfrować.