DAS vs NAS

Розпочнемо з того, що існують два кардинально різних типи багатодискових накопичувачів: Direct Attached Storage і Network-Attached Storage. Наприклад, DAS — це максимально простий пристрій, основне завдання якого — об'єднати два чи більше диски в один масив з можливістю подальшого підключення по USB або Ethernet. Своїх власних «мізків» у DAS немає, тому він потребує постійного підключення до ПК.


Зовсім інша справа NAS — це самодостатній «розумний» (умовно) пристрій, здатний підключатися до інтернету або локальної мережі напряму, без комп'ютера-посередника. У NAS є досить-таки потужний ARM або навіть x86_64 процесор і повноцінна операційна система, найчастіше на базі Linux. Детальніше можливості NAS ми розглянем уже на прикладі моделі від одного з найбільших виробників пристроїв цього класу — компанії QNAP. Також ми запаслися для тестів парочкою спеціалізованих NAS'івських SSD від Western Digital.

+9 фото
+21 відео
Підтримка двох HDD або SSD, процесор Intel Celeron, 4 ГБ оперативної пам'яті з можливістю розширення, слот PCI-E x4, п'ять USB, функціональна ОС QTS.
Істотних недоліків не виявлено.

QNAP TS-251D — один з найбільш функціональних дводискових NAS-серверів. Побудований на базі високопродуктивного, за мірками NAS, двохядерного процесора Intel Celeron J4005 з тактовою частотою 2 ГГц. Може комплектуватися 2 ГБ або 4 ГБ оперативної пам'яті, а наявність двох слотів SO-DIMM дозволяє розширити об'єм оперативної пам'яті до 8 ГБ. На розпаяних на материнській платі 4 ГБ флеш-пам'яті встановлена фірмова операційна система QTS.

QNAP TS-251D підтримує можливість установки двох дисків: 3.5-дюймових HDD, якщо потрібно максимум об'єму (до 2х16 ТБ), або ж 2.5-дюймових SSD, якщо потрібна висока швидкість роботи, особливо в IOPS. Реалізована функція «гарячої» заміни дисків без необхідності вимикати NAS. Також є слот PCI-E x4, в який (через спеціальний) перехідник можна встановити два M.2 SSD, Wi-Fi-адаптер, або Ethernet-карту на 10 Гбіт/с. За замовчуванням NAS оснащений провідним мережевим адаптером на 1 Гбіт/с.

Відеовихід HDMI, а також технологія апаратного відеодекодування Intel Quick Sync, дають змогу використовувати QNAP TS-251D ще й у якості медіаплеєра. Підтримуються всі сучасні відео кодеки, включаючи H. 264 AVC, H. 265 HEVC і VP9 WebM, а також вивід на телевізор зображення 4K@60Гц. П'ять USB-портів, три з яких швидкісні 3.2 Gen 1 (вони ж просто 3.0), дають можливість підключати різноманітні зовнішні пристрої (диски, смартфони, фотокамери) для синхронізації файлів. На корпусі розташована кнопка швидкої синхронізації.

Для ще більшої стабільності роботи охолоджується QNAP TS-251D 7-см вентилятором з автоматичним регулюванням швидкості обертання. Операційна система QTS пропонує практично безмежні мережеві можливості: FTP, веб-сервер, BitTorrent, відеоспостереження і багато іншого. Вишенькою на торті є алгоритм штучного інтелекту QuMagie, що допомагає упорядкувати фотографії по зображеним на них людям, місцям чи предметам.


+4 фото
+14 відео
Двохядерний восьмиканальний контролер, окремий чип кеша оперативної пам’яті, висока швидкість роботи, збільшений ресурс перезапису.
Істотних недоліків не виявлено.

WD Red SA500 — нова лінійка твердотільних накопичувачів об'ємом від 500 ГБ до 4 ТБ, розрахованих на цілодобову роботу 24/7. Включає моделі як класичного формату 2.5 дюйма, так і більш сучасного M.2, в обох випадках з шиною SATA3. Основною сферою застосування цих SSD є NAS-сервери, тобто багатодискові мережеві сховища файлів. Втім, ніщо не заважає використовувати Red SA500 і в ПК чи ноутбуках.

В основу Red SA500 покладено, мабуть, кращий SSD-контролер «старої школи» — Marvell 88SS1074. Він оснащений двома ядрами архітектури ARM, вісьмома каналами флеш-пам'яті і підтримує зовнішні чипи ОЗП-кеша. Усе це разом дозволяє розвивати швидкість читання і запису файлів до 95 тисяч і 85 тисяч IOPS (операцій введення-виведення в секунду) відповідно. Особливо важливий цей параметр для тих, хто часто працює з локальними базами даних (СУБД), які містять величезну кількість дрібних файликів.

Швидкість послідовного читання і запису Red SA500 також не підкачала: 560 і 530 МБ/с, що є практичним межею пропускної здатності шини SATA3. Усе це завдяки добірним чіпам 64-шарової 3D TLC флеш-пам'яті SanDisk BICS3 (нагадаємо, що напівпровідниковими заводами SanDisk нині володіє як раз компанія Western Digital). Ще більше «моторності» системі додає окремий чип буферної оперативної пам'яті Nanya.

Загалом, WD Red SA500 — це швидкий (за мірками SATA SSD), надійний (граничний ресурс перезапису у моделі об'ємом 500 ГБ становить 300 ТБ) і, головне, універсальний твердотільний накопичувач. Він однаково добре підходить для NAS-сховищ, робочих чи ігрових ПК, а також більшості ноутбуків. Є у компанії Western Digital і NAS-орієнтовані жорсткі диски Red.

Операційна система QTS

Усі функції ОС QTS можна умовно розділити на декілька категорій: зберігання інформації, синхронізація і резервування, мультимедіа і, нарешті, веб-сервіси. Розглянемо кожну з них окремо.


Зберігання інформації. Внутрішні накопичувачі можуть використовуватися як окремі дискові розділи, так і поєднуватися у масив. На вибір доступні декілька режимів:

  • «дзеркальний» RAID 1 — інформація на двох дисках стовідсотково дублюється, а в разі виходу з ладу одного з дисків його можна по «гарячому» замінити без втрати даних. Рекомендується використовувати саме спеціалізовані NAS-диски (як вищезгадані WD Red SA500), які в режимі реального часу моніторять власний стан «здоров'я» і заздалегідь попереджають про необхідність заміни.
  • «прискорений» RAID 0 — інформація записується по черзі то на один, на другий диск, таким чином майже подвоюючи пропускну здатність. Але уразі поломки одного з дисків не вийде відновити інформацію і на другому. Компромісним рішенням є RAID 10, тобто одночасно «дзеркальний» і «прискорений» масив. Для цього потрібно NAS-сервер з чотирма гніздами для дисків.
  • «розширений» JBOD — створення єдиного дискового розділу з декількох накопичувачів, але при цьому інформація на них записується послідовно, по мірі заповнення кожного. У цьому випадку поломка одного з накопичувачів призведе до втрати інформації лише на ньому, тоді як на решті дані збережуться у повному обсязі. Також можливе створення масиву Virtual JBOD з декількох віддалених NAS-серверів, або ж з підключених по USB зовнішніх накопичувачів. Крім внутрішньої Linux'івської файлової системи Ext4, підтримуються Windows FAT32, NTFS, а також Apple HFS+.

Синхронізація та резервування. Фірмова програма Qsync, яке доступна на всіх популярних настільних і мобільних платформах (Windows, Linux, macOS, Android і iOS), дозволяє автоматично синхронізувати файли з NAS. А алгоритм QuDedup порівнює старі і нові версії файлів і копіює тільки ті, що змінилися, не засмічуючи сховище численними дублікатами.

Резервне копіювання реалізовано у вигляді «знімків» файлової системи, тобто «точок» відновлення, до яких при бажанні можна відкотитися, якщо щось пішло не за планом. Особливо актуально це при колективній роботі над проєктом, коли помилка одного з працівників може призвести до необхідності відновлення всього проєкту до попередньої версії. Також NAS може використовуватися у якості сервера для багатокамерних систем відеоспостереження.


Мультимедіа. Цей пункт передбачає зберігання, відтворення і менеджмент фотографій, музичних і відео файлів. Наприклад, фотографії можна переглядати, сортувати вручну чи автоматично (з використанням вищезазначеної технології штучного інтелекту QuMagie). Також можна обмежувати кожному з користувачеві доступ тільки його особистою папкою з фото.


Музику і відео можна переглядати безпосередньо в веб-інтерфейсі NAS (через веббраузер чи мобільний додаток Qfile), а також зі смарттелевізора, медіаплеєра, консолі і будь-якого іншого пристрою з підтримкою технології DLNA, AirPlay, Chromecast та ін. Причому процесор NAS здатний «в польоті» конвертувати відео в формат, розширення і бітрейт, котрі оптимально підходить для конкретного телевізора. Також можливе прослуховування інтернет-радіостанцій.


Веб-сервіси. Вбудований магазин програм і плагінів для ОС QTS дозволяє розширити функціональні можливості NAS. Наприклад, за замовчуванням передбачена можливість запуска веб-сервера для роботи сайта. Але з магазину можна додатково завантажити CMS-систему WordPress, щоб створити, наприклад, блог компанії, який після цього можна зробити доступним лише для співробітників чи клієнтів. Програмісти, безсумнівно, оцінять підтримку технології Docker, яка широко використовується для тестування веб-додатків. Також можна запустити локальний VPN або FTP-сервер, закачувати файли по мережі BitTorrent паралельно перевіряючи їх на вірусів та багато іншого.


Висновки

Так к кому ж, у підсумку, може бути корисним NAS-сервер? По-перше, для людей, чия робота пов’язана зі створенням мультимедійного контенту — фотографи та відеомонтажери. Причому без різниці, хто ви — аматор, котрий фотографують друзів і природу заради задоволення, чи професійний відеоблогер, котрий заробляє на YouTube. І тим, і іншим треба зручно і безпечно зберігати великі обсяги файлів, а також мати до них віддалений доступ скрізь і завжди.

По-друге, це програмісти, які колективно працюють над проєктами, а тому потребують можливостей чітко розмежовувати права доступу, робити резервні копії і точки відновлення. А у разі створення веб-додатків, їх ще й тестувати можна безпосередньо на NAS. Тим більше, що ОС Linux для цього підходить набагато краще, ніж Windows. По-третє, це невеликі підприємства, які ведуть активний електронний документообіг між співробітниками та діловими партнерами, а також використовують систему відеоспостереження.