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Recensione: QNAP TS-h973AX, storage per Pmi veloce e affidabile

Abbiamo provato in anteprima il nuovissimo TS-h973AX di QNAP, server NAS a 9 baie caratterizzato dall’avere preinstallato il sistema operativo QuTS hero basato sul file system ZFS. Fa parte dell’offerta di prodotti che l’azienda taiwanese dedica alle piccole e medie imprese ed eredita dai modelli enterprise l’uso del potente processore a quattro core e otto thread AMD Ryzen V1500B a 2,2 GHz di frequenza di clock e basato su architettura Zen a 64 bit.

Il server TS-h973AX è di tipo tower, costruito in alluminio nero e pensato per l’installazione sulla scrivania. Come d’abitudine nei prodotti dedicati allo storage dei dati, troviamo tutte le nove baie per l’inserimento delle unità disco accessibili direttamente dal pannello frontale senza necessità di strumenti o cacciaviti. Tutti i vani sono hot-swappable e montano una serratura per impedire la rimozione indesiderata di dischi senza possedere una delle due chiavi fornite nella confezione.

QNAP TS-h973AX - I dischi
Le 5 baie superiori consentono l’installazione di HDD da 3,5” o di SDD da 2,5” e prevedono la connessione SATA; appena sotto troviamo altre 4 baie pensate solo per le unità da 2,5”: due di queste supportano anche il formato NVMe Gen 3 x4 per fornire performance oltre 5 volte superiori rispetto ai dischi SATA

Viene venduto in due varianti. La prima con 8 GB di memoria RAM DDR4 interamente installata sul primo banco per facilitare l’espansione futura, e la seconda con 32 GB di RAM DDR4, quantitativo massimo che il sistema supporta.

La memoria è importante per mantenere fluida l’esperienza utente all’aumentare dei client connessi e, contemporaneamente, garantisce un maggior numero possibile di macchine virtuali Windows, Linux, Unix e Android, e di container gestiti, siano essi LXC o Docker.

La memoria permette inoltre di eseguire fluidamente la Ubuntu Linux Station, ovvero un completo sistema operativo parallelo a QuTS hero che prevede l’interazione tramite istanza VNC anche direttamente nel browser.

Accesso RAM
Il TS-h973AX dispone di 2 slot per memorie RAM DDR4 e supporta i tagli da 8 e 16 GB; l’accesso agli slot si ottiene rimuovendo i dischi da 3,5” senza che sia necessario utilizzare cacciavite o altri strumenti

9 dischi super veloci

Nel TS-h973AX cinque baie sono dedicate agli hard disk SATA da 3,5” che possono essere montati senza l’uso di viti aprendo dei ganci a pressione posti sui due lati. Le stesse baie possono installare anche unità da 2,5”, così come le restanti quattro dedicate a questo formato tipico dei dischi SSD, generalmente più cari a parità di GB e decisamente più performanti.

Due vani in particolare supportano lo standard U.2 NVM Express (NVMe) Enterprise Gen 3 x4, capace di veicolare fino a 32 Gbps teorici contro i 6 Gbps dello standard SATA. Tali performance sono indicate per impostare una cache di lettura e lo ZIL (ZFS Intent Log), il sistema di protezione in scrittura che, oltre a dare un abbrivio alla velocità, aggiunge protezione in caso di interruzione improvvisa della corrente elettrica.

Le baie compatibili U.2 NVMe permettono l’installazione anche di supporti M.2 2280 compatibili, mediante l’acquisto di un adattatore apposito fornito da QNAP stessa.

Presa frontale
Una presa USB 3.2 Gen 2 di tipo A è disponibile frontalmente e prevede il pulsante per la copia rapida dei contenuti, molto utile per effettuare il backup di chiavette o contenuto di fotocamere digitali

Ben 4 sono le porte USB disponibili, tutte compatibili USB 3.2 Gen 2 e capaci quindi di trasferire 10 Gbit/s. Una, frontale e di tipo A, comprende il tasto per la copia rapida dei contenuti la cui funzione è configurabile all’interno delle preferenze del sistema operativo.

Le restanti porte presenti nel TS-h973AX sono poste sul retro del server e sono 2 di tipo A e una di tipo C e possono assolvere a numerose funzioni, quali collegare unità disco esterne, prodotti di espansione dello storage di QNAP, ma anche UPS, stampanti, schede di rete e altri dispositivi compatibili.

QNAP TS-h973AX - Retro
Posteriormente troviamo 3 porte USB, 3 porte di rete (una delle quali da 10 Gbit/sec), la presa per l’alimentatore esterno, lo slot di sicurezza Kensington e una grossa ventola da 14cm di diametro

Rete da 10 Giga

Il TS-h973AX possiede tre porte Ethernet per la connessione in rete, una delle quali 10 GbE 10GBase-T Multi-Gig, ovvero compatibile con le porte più lente fino alla 100 Mbit/s, e le altre di tipo 2,5 GbE, pure loro retrocompatibili.

I vari adattatori di rete possono essere configurati mediante lo switch virtuale del sistema operativo, così da bilanciare i carichi e le applicazioni sui diversi indirizzi IP che il NAS può prendere e plasmando il server alle varie esigenze che ogni realtà può avere, fra servizi interni e di pubblico accesso.

Il raffreddamento della CPU e dei dischi è affidato a una grossa ventola con diametro di 14 cm, abbastanza silenziosa soprattutto se paragonata al rumore che fanno i vari dischi HDD che necessariamente vengono installati in un prodotto di questo tipo. La rumorosità del prodotto non ne impedisce l’installazione sulla scrivania dove si lavora, anche se è sicuramente meglio trovargli un posto dedicato lontano dalle persone per garantire la quiete e migliorare la concentrazione.

QuTS hero Edition

Tutta questa potenza hardware trova la sua massima espressione nel nuovo sistema operativo di QNAP, preinstallato in alcuni dei più recenti prodotti di fascia alta: QuTS hero.

QuTS hero
Il TS-h973AX appartiene alla serie QuTS hero edition con il nuovo sistema operativo basato su ZFS preinstallato

Visivamente molto simile al predecessore QTS se non fosse per lo sfondo di colore marroncino e il nuovo logo, rappresenta l’adattamento di tutte le applicazioni che siamo abituati a trovare nei NAS dell’azienda taiwanese riscritte per supportare ZFS, il file system open source originariamente progettato da Sun Microsystem per il suo Solaris e oggi usato nei server dove enormi quantità di dati richiedono performance elevate.

ZFS è infatti implementato a 128 bit e prevede limiti teorici, fra numero di file gestibili e dimensione massima dei file, che al momento non possono essere raggiunti con gli standard tecnologici attuali né con quelli prevedibili in futuro: un singolo file può misurare fino a 16 exabyte, ovvero 16 milioni di terabyte.

QNAP TS-h973AX - Ubuntu
Ubuntu Linux Station è un’app che permette di lanciare un’istanza del sistema operativo di Canonical virtualizzato all’interno del server QNAP; questo lavora in parallelo e può essere utilizzato mediante accesso VNC, disponibile anche via browser. Alcune cartelle dati risultano già configurate per essere collegate fra Linux e QuTS hero, così da semplificare l’accesso ai file memorizzati sul NAS

ZFS è costruito per garantire l’integrità dei dati e delle performance di lettura e scrittura, grazie ad alcuni accorgimenti tecnici ideali in server che montino anche dischi SSD in parallelo ai tradizionali HDD. I primi, infatti, pur essendo molto più veloci dei dischi meccanici, hanno una possibilità maggiore di rovinare dati sul lungo periodo e rendono più difficile il recupero degli stessi. ZFS utilizza la tecnologia checksum end-to-end per prevenire scrittura di errori silenziosi causati da difetti nell’hardware, che insieme al mirroring dei RAID permette il recupero e la correzione silente del difetto prima che le applicazioni ricevano i dati.

Il sistema operativo rende disponibile, oltre ai tradizionali sistemi RAID tipici di QTS, anche RAID-Z, la versione basata su software e non su controller hardware che permette a ZFS di raggiungere le sue massime performance in termini di efficienza e integrità. Questo rende la gestione dei volumi in RAID differente rispetto ai sistemi tradizionali e richiede un po’ di progettazione nell’impostazione del sistema in quanto i gruppi RAID non permettono per esempio l’aggiunta di singole unità disco a gruppo creato.

QNAP TS-h973AX - Opzioni volumi
L’amministratore di sistema può decidere di abilitare, volume per volume, due diverse strategie di riduzione dati: la compressione e la deduplica inline, entrambe gestite da ZFS in modo nativo e senza perdita di performance lato storage

QuTS hero è molto efficiente nell’utilizzo dello spazio fisico allocato. Supporta un efficiente algoritmo di compressione inline trasparente e gestisce la deduplica automatica, attività che permettono di risparmiare storage soprattutto per file ad alto valore di ripetizione dei dati, come nel caso delle Virtual Machine.

Con la deduplica viene risparmiato lo spazio utilizzato sui volumi RAID e questo porta a un incremento della velocità di scrittura e quindi delle performance nel loro insieme. Il file system permette infine la gestione della compattazione inline che aumenta l’efficienza nell’archiviazione su unità a stato solido quando vengono generati dati altamente ripetitivi o molti file di piccole dimensioni.

Rispetto ai sistemi QTS, occorre prestare attenzione alla memoria RAM. Tutto quanto descritto è infatti ghiotto di memoria ed è necessario valutare quindi la giusta quantità non basandosi solo sulle applicazioni che si desiderano utilizzare, ma anche sulla quantità di dati e operazioni che ZFS avrà l’onere di gestire. Per questo il taglio minimo del TS-h973AX è di 8 GB di memoria, quantità che potrebbe essere utile espandere all’aumentare del carico del server.

Dischi
Nel nostro test abbiamo costruito un’infrastruttura basata su unità SSD unite a quelle meccaniche HDD, così da poter ottenere elevate performance mantenendo il costo per Gigabyte contenuto

Nuove soluzioni di backup

QuTS hero è caratterizzato dal permettere più soluzioni di backup, ognuna caratterizzata da un diverso approccio e conseguentemente valori differenti di RTO e RPO, rispettivamente il tempo di ripristino (Recovery Time Objective) e la massima quantità di dati persi dal guasto improvviso (Recovery Point Objective). Viene definita soluzione di backup a tre livelli in quanto sfrutta diverse possibilità e caratteristiche per ottenere una protezione più completa ed efficace contro i disastri, capace di far tendere quasi a zero entrambi i valori di RTO e RPO.

Il sistema eredita da QTS il software Hybrid Backup Sync 3 (HBS 3), capace di pianificare copie periodiche di tutti i file o di parte di essi su molteplici destinazioni, da dischi collegati in locale a spazi cloud dei maggiori fornitori online. Snapshot & Replica, altra app già conosciuta dagli utenti QNAP, permette la gestione di fotografie periodiche gestendo la copia a livello di blocchi, operazione che grazie ad alcune caratteristiche intrinseche di ZFS viene svolta senza che l’utente percepisca diminuzioni nelle performance dello storage. I dati in questo caso permangono sui dischi del NAS, ma sono protetti dalla modifica o cancellazione involontaria, in particolar modo quelle che possono essere causate dagli attacchi Ransomware.

QNAP TS-h973AX - SnapSync
QuTS hero permette il backup in tempo reale degli snapshot inviando istantaneamente i blocchi modificati verso un NAS gemello secondario, rendendo quest’ultimo pronto a prendere il posto nel primo in caso di guasti

La nuova app SnapSync permette invece i gestire mirroring dei blocchi dati in real time verso un server NAS secondario. Si basa sulle modifiche che vengono effettuate agli snapshot e che vengono spedite istantaneamente, blocco per blocco, a un sistema pronto a entrare in funzione nel momento in cui il primo dovesse fallire. L’unico limite di performance per questo tipo di soluzione è la velocità della rete che collega i due server, che però diventa trascurabile se si sfrutta la porta a 10 Gbit/s.

QNAP infine propone anche un software di backup dedicato esplicitamente alle macchine virtuali, siano essere VMware o Microsoft Hyper-V. Hyper Data Protector è compreso nel software, non richiede licenze aggiuntive, e ottimizza i backup gestendo la deduplica globale dei dati.

QNAP TS-h973AX - Container
Il TS-h973AX, grazie al processore dotato di architettura AMD a 64 bit, può eseguire container Docker e LXC, così come macchine virtuali VMware e Hyper-V. Nell’app Container Station troviamo pronte all’uso numerose immagini delle applicazioni più tipiche

Che ne è di QTS?

I nuovi NAS della serie QuTS hero edition, come il TS-h973AX che abbiamo provato, vengono venduti con il nuovo sistema operativo preinstallato, la scelta più performante e sicura su questo tipo di hardware. Durante il wizard di installazione viene offerta comunque all’amministratore la scelta di procedere installando il più tradizionale QTS, fondamentale nel caso si abbia la necessità di utilizzare dischi contenenti già dati memorizzati da altri NAS basati su QTS. Avendo infatti file system differenti, QuTS hero richiede che i dischi di QTS vengano formattati completamente prima dell’uso, eliminando ogni dato per il quale non sia stato fatto un backup su un’unità esterna o cloud.

In assenza di particolari esigenze come quella descritta poc’anzi, è preferibile installare un nuovo NAS con QuTS hero, così da poter sfruttare fin da subito le caratteristiche di performance e integrità che offre. Preoccupazioni che le varie applicazioni possano non funzionare correttamente non ce ne sono in quanto ZFS è compatibile POSIX e si presenta alle app esattamente come qualsiasi altro file system supportato.

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