Storage enterprise, NAS QNAP Serie 87 con QuTS hero

L’azienda indirizza le esigenze del segmento enterprise con i NAS QNAP delle Serie 87, caratterizzati dall’impiego di CPU Intel Xeon e dal sistema operativo QuTS hero.

La famiglia TS-hx87XU include quattro modelli ottimizzati per la realizzazione di server file, server di virtualizzazione, VDI, backup remoto, backup di macchine virtuali e App server. Si tratta di soluzioni per lo storage ibrido, caratterizzate dalla disponibilità di veloci slot di espansione PCI Express Gen 4 e connettività di rete 10 GbE. La gamma si basa sull’architettura CPU Intel Xeon E-2300, capace di indirizzare sino a 128 GByte di memoria DDR4 ECC e di gestire opzioni di connettività multiple.

La gamma Xeon adottata è stata presentata da Intel nel Q3 2021 e si basa sull’architettura nota come “Rocket Lake” a 14 nm. Parliamo di CPU espressamente progettate per sistemi server e ambiti enterprise. L’infrastruttura di base prevede 4, 6 o 8 core con supporto Hyper-Threading e frequenza di base tra 2,8 GHz e 3,7 GHz. Le varianti più evolute possono spingersi sino a 5,1 GHz in modalità Turbo.
La cache incorporata varia in rapporto ai core, passando da 8 a 12, a 16 MByte.

Questi veloci processori per server single-socket incorporano un controller dual-channel per memoria sino a 3,2 GHz e sono assimilabili alla piattaforma di gestione Intel vPro. I modelli adottati nella famiglia QNAP TS-hx87XU supportano Intel AES New Instructions, Intel Secure Key, Software Guard Extensions (Intel SGX), Memory Protection Extensions (Intel MPX), Intel OS Guard, Trusted Execution Technology e, tra le altre, Intel Virtualization Technology, Virtualization Technology for Directed I/O e Intel VT-x con Extended Page Tables (EPT).

QuTS hero e ZFS

Questa serie di NAS QNAP per l’enterprise adotta una archiviazione basata su ZFS in grado di migliorare l’integrità dei dati e di offrire capacità di deduplica e compressione interna dei dati, oltre a snapshot “quasi illimitate” e SnapSync real-time.

L’integrità e l’affidabilità dei dati sono fondamentali per garantire il funzionamento di applicazioni e database. ZFS ha la capacità di prevenire la corruzione dei dati, una eventualità che può avere ripercussioni importanti sul business ed è spesso difficile da individuare preventivamente. Il file system può riparare autonomamente i dati e include il controllo di tutti i blocchi. L’integrità dei dati passa anche dalla regolare esecuzione del “Pool Scrubbing“, una procedura che consente di intervenire sui potenziali problemi prima che si presentino. Questa attività può essere schedulata su base periodica.

Il sistema in uso poggia sul meccanismo di journaling ZIL, o ZFS Intent Log, capace di tenere traccia delle modifiche ai file che non sono state salvate nel file system. ZIL registra le modifiche in un registro dedicato e, in caso di arresto anomalo del sistema o interruzione dell’alimentazione, QuTS hero può accedere al file journal per applicare le necessarie modifiche, assicurando che il file system sia rapidamente ripristinato.
Questa architettura può lavorare in funzione di transazioni I/O sincrone o asincrone, a seconda dell’applicazione e del tipo di richiesta I/O. Può inoltre considerare tutte le transazioni come sincrone, aumentando di molto l’integrità dei dati, ma impattando sensibilmente sulle prestazioni.
Per favorire le performance, il meccanismo di journaling può essere definito per transazioni asincrone, riducendo però il grado di protezione dati in caso di perdita di dati in caso di interruzione dell’alimentazione.

Pool over-provisioning

Le prestazioni di ZFS possono essere influenzate quando uno storage pool è quasi pieno o frammentato. Ciò è dovuto alla caratteristica fondamentale del file system denominata Copy-on-Write. ZFS scrive sempre nuovi dati in un blocco diverso, aggiornando i metadati in modo che puntino alla nuova posizione. Solo dopo questa operazione si occupa di liberare il vecchio blocco.

Dopo molti cicli di scrittura, la distribuzione dei dati nel pool di archiviazione diventa frammentata, il che rende più difficile e dispendiosa (in termini di tempo) la scrittura di nuovi dati. Per minimizzare potenziali problematiche, QuTS hero supporta l’overprovisioning del pool. Esso consente di specificare e riservare una percentuale di spazio nel pool di archiviazione per garantire prestazioni di scrittura casuale coerenti quando il pool è quasi pieno.

Compressione e deduplicazione

QuTS hero supporta la compressione in linea, capace di ridurre le dimensioni di file e blocchi codificandoli con meno bit rispetto alla rappresentazione originale, quando i dati sono scritti in una cartella condivisa o LUN. L’abilitazione della compressione aumenta anche la velocità effettiva di lettura e scrittura, poiché risulta necessario leggere o scrivere meno blocchi.
La compressione LZ4 adottata è di tipo “senza perdite” (lossless), per garantire la coerenza dei dati. Questa compressione non richiede risorse CPU eccessive ed è consigliata per l’uso su cartelle condivise e LUN. È la scelta migliore per applicazioni a bassa latenza e I/O elevato e per ambienti con velocità di trasmissione superiori a 100 MB/s.

Allo stesso modo, QuTS hero utilizza la deduplicazione in linea, a livello di blocco e basata su target. In base alla modalità scelta è possibile trasferire i dati dal sito primario e avviare la deduplicazione nel sito di destinazione, oppure gestire il processo in modo immediato, mentre i sono vengono trasferiti al dispositivo di archiviazione. I vantaggi di questa soluzione sono la riduzione delle risorse CPU richieste al sistema client, il raggiungimento di rapporti di deduplicazione elevati e la riduzione dei requisiti in termini di spazio per i dati.

QuTS Hero e QTS

La gamma di NAS QNAP TS-hx87XU può ospitare l’ambiente QuTS Hero, per maggiore stabilità, performance e resilienza in ambienti enterprise, ma può essere installato anche il diffuso ambiente operativo QTS.

In un ideale confronto, entrambi gli ambienti operativi portano con sé vantaggi mirati per differenti ambiti operativi. QTS adotta il file system EXT4 e mette a disposizione il supporto per cache SSD in lettura e scrittura. Mancano però funzioni quali la compressione e la deduplica inline, proprie di QuTS Hero.
Entrambi beneficiano del supporto HBS con QuDedup per il backup remoto, ma solo QTS mette a disposizione funzioni Qtier suddivisione automatica.
QTS è particolarmente flessibile e facilmente adattabile ad un ampio range di hardware e CPU, mentre QuTS Hero può offrire il meglio lavorando in abbinamento a CPU ad alte prestazioni e con molta memoria.

NAS QNAP, l’ambiente operativo QuTS hero

Indipendentemente dal sistema scelto, gli utenti hanno a disposizione l’intero ecosistema dell’App Center, che consente di potenziare le funzionalità del NAS con strumenti per backup/sincronizzazione, business, gestione dei contenuti, sorveglianza, produttività e molto altro.
Per esempio, HBS consente di centralizzare il backup, il ripristino, la sincronizzazione dati e dispone della tecnologia QuDedup per deduplicare i dati di backup all’origine per accelerare il backup e il ripristino.
In aggiunta, Virtualization Station e Container Station possono facilitare la gestione di applicazioni di virtualizzazione. L’app Network & Virtual Switch migliora l’interoperabilità tra NAS QNAP, macchine virtuali, container e interfacce di rete fisica, per soddisfare i requisiti delle reti virtuali e fisiche.
Tra i potenti strumenti a disposizione: Qsync semplifica la sincronizzazione dei file tra NAS, desktop, notebook e dispositivi mobili, mentre Boxafe consente di eseguire il backup o la sincronizzazione di file, e-mail, calendari e contatti da Google G Suite e Microsoft Office 365 direttamente sul NAS.

Il top di gamma TS-h3087XU-RP

La famiglia TS-hx87XU trova la sua massima espressione con il modello top di gamma TS-h3087XU-RP. Parliamo di uno storage enterprise in formato rack 4U che incorpora di serie una CPU Intel Xeon E-2378 con 8 core e un clock turbo fino a 4,8 GHz. È distribuito con 64 GByte di memoria ECC ma può essere espanso sino a 128 GByte per gestire al meglio carichi di lavoro impegnativi.
Lo spazio per i drive è assicurato dai 24 bay da 3,5” / 2,5” e da sei slot posteriori per unità Serial Ata da 2,5”.
La connettività di rete è abbondante, con due controller 2,5 GbE e altrettanti 10 GbE. È poi possibile aggiungere adattatori 25 Gbps, acceleratori grafici e schede SSD M.2 grazie alla disponibilità di tre slot PCI Express, di cui due Gen4 x4 e uno Gen4 x8.

Se attivato con QuTS Hero, il NAS TS-h3087XU-RP consente di gestire Pool sino a 5 PByte, fino a 128 storage pool, cartelle condivise con capacità sino a 5 PByte e 256 share. In considerazione dell’elevato numero di drive bay, questo NAS è ideale per gestire pool RAID differenti. Sono supportati array RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 e con tripla parità e triplo mirror.

Questo NAS QNAP può agire come controller di dominio e DHCP e gestire l’accesso con credenziali Windows ACL, fino a 200mila utenti/gruppi di dominio.
Il NAS è pronto per una gestione integrata di macchine virtuali e l’archiviazione protetta di dati, anche attraverso snapshot (VMware vSphere Ready, Windows Server certifcated, Citrix Ready, vSphere Web Client Plug-in, VMware vSphere VAAI for iSCSI, VMware vSphere VAAI for NAS, Windows ODX, Windows/VMware Snapshot Agent).

TS-h3087XU-RP, come i modelli TS-h2287XU-RP, TS-h1887XU-RP-E2334 e TS-h987XU-RP-E2334, consente di irrobustire l’infrastruttura di elaborazione di rete e di orchestrare in modo fluido politiche di protezione dei dati e di esecuzione database e App.
La disponibilità di un ricco App Store assicura la continua evoluzione del sistema in funzione delle necessità d’impresa.