大傢好,我是加勒比考斯。作為一個 NAS 領域從業人員,我有機會學到一些專業知識。然而每個人站在不同立場,內容就會有所偏重,客觀與否還請大傢指正,期待深入探討交流。我會一直輸出NAS幹貨!碼字不易,希望大傢給個關註!
前言
隨著互聯網的快速發展,有很多復雜場景需要超高性能支持,比如遠程虛擬桌面普及、更高的SSD使用率、8K視頻技術等等。這些都需要非常強大的商業級數據存儲管理和 IT 應用支持,因此,威聯通 QuTS hero 操作系統誕生。
威聯通QuTS hero 操作系統和QTS操作系統基本一致,所以習慣QTS系統的玩傢不用擔心使用問題。但是由於QuTS hero 系統底層已經換成128 位 ZFS 文件系統,所以支持更多強大的功能:
1、RAID Z 陣列,如RAID Z1,RAID Z2,RAID Z3,Triple Parity、Triple Mirror等
2、支持實時數據重刪、數據壓縮、數據壓實技術(QNAP至今最快的 LZ4 數據壓縮算法)
3、支持寫時拷貝
4、支持實時SnapSync快照同步
5、擁有更強大、更快速的Qtier多層快取技術
6、擁有數據完整性驗證,以及能夠自動修復錯誤區塊
7、巨大的存儲潛力,單個共享文件夾空間可達1PB容量
8、單機可運行多個虛擬機和軟件容器,執行不同的應用服務。
9、還有很多偏向企業級的優化,暫不一一提及。
目錄
1、TS-h973AX 拆解
2、TS-h973AX 上手
3、RAID Z 陣列介紹
4、重復數據刪除(實時)
5、數據壓縮(實時)
6、快照功能(進階版)
7、亮點:支持數據自我修復
8、性能測試
9、總結
正文
筆者最近使用的NAS是威聯通 TS-h973AX ,這款NAS可以說是目前市面上最強的9盤位NAS。
威聯通 TS-h973AX是一款X86架構的NAS,性能強悍,硬件配件十分豪華:
1、AMD Ryzen V1000 系列 V1500B 四核心八核心 2.2GHz 處理器。
2、最高支持64GB DDR4內存。
3、9盤位:2個U.2 NVMe SSD與2.5英寸SATA SSD通用硬盤槽,2個2.5英寸SATA SSD硬盤槽,5個3.5英寸硬盤槽。
4、網口:1個萬兆電口,2個2.5GbE網口
5、3個 10GbE 接口:1個 Type-C USB 3.2 Gen 2,2個 Type-A USB 3.2 Gen 2
威聯通 TS-h973AX的強悍硬件充分保證瞭系統強大功能的實現。
TS-h973AX 拆解
首先咱們來說說TS-h973AX的CPU,它的CPU為AMD Ryzen V1500B,這款CPU一直說很強,到底是有多強大呢?
AMD Ryzen V1500B 是 AMD 2018年發佈的低功耗嵌入式處理器,四核心八線程,基礎頻率為2.2GHz,TDP為16W,沒有核心顯卡。
值得一提的是,它支持2個萬兆網口,4個USB 3.1 Gen2接口,更支持16×Gen 3 PCIe 插槽。
威聯通 TS-h973AX的外觀設計延續瞭TS-963N,TVS-951N的造型,正面依舊是9盤位組合設計,上面是5個3.5英寸硬盤位,可以向下兼容2.5英寸硬盤。下面4個小盤位卻是和以往大不相同。請註意:3,4盤位依然是2.5英寸的SATA SSD盤位,但 1,2 盤位卻是 U.2 NVMe PCIe Gen3 x4 SSD 與 2.5英寸 SATA SSD 通用硬盤位,很多垃圾佬玩傢終於可以將手中洋垃圾U.2利用起來啦!
當然很多玩傢說我不瞭解 U.2 SSD 怎麼辦?沒關系,威聯通提供瞭QDA-UMP硬盤盒,玩傢通過這個硬盤盒可以將M.2 2280 NVMe SSD 轉為 U.2 NVMe SSD 。通過這個QDA-UMP硬盤盒速度不會有損失。
QDA-UMP硬盤盒的使用十分簡單,擰開螺絲,把蓋子打開,然後將M.2 2280 NVMe SSD 插入槽內固定死即可。
威聯通 TS-h973AX背面的幾個接口是最令人感動的地方,首先下方是一個萬兆電口,速度為10Gbps。上方為2個2.5GbE網口。最上方是2個 Type-A USB 3.2 Gen 2接口和1個 Type-C USB 3.2 Gen 2接口,同樣速度也是10Gbps,威聯通已經徹底拋棄千兆,但依然可以向下兼容千兆乃至百兆。
接下來咱們拆開機器,可以看到威聯通的用料十分紮實,機器內部框架全部使用的是鋁合金框架固定,穩定而且散熱好。
威聯通 TS-h973AX目前依然提供的是2 條 DDR4 2400 的內存插槽,玩傢可以自行拓展64GB(2×32GB)的容量,由於新機器采用的是QuTS hero系統,該系統缺點就是非常吃內存,所以威聯通提供瞭超大容量內存供玩傢使用。
把機器的硬盤固定位置拆掉,就可以看到威聯通 TS-h973AX的主板情況。大傢可以數一下主板上的散熱甲有幾片,這也算是一個高質量的體現,在其他NAS上面很少能看到這麼多散熱甲來保證充分的散熱。
TS-h973AX 上手
此次評測采用的硬盤是希捷酷狼 4TB 機械硬盤。當前希捷的酷狼系列與酷狼Pro系列全系機械硬盤都是采用CMR傳統磁記錄技術,更適合作為NAS硬盤使用。它們專為多用戶環境和高工作負荷率而設計,這些 NAS 硬盤通過希捷特有的AgileArray 技術得以增強,可實現最佳可靠性和系統可擴展性。此外,硬盤還帶有IronWolf Health Management (IHM) 希捷酷狼健康管理功能,通過顯示可操作的預防、幹預和恢復選項來提高整體系統可靠性。當酷狼或酷狼Pro硬盤集成到兼容的 NAS 系統中時,持續監控和用戶警報將讓整體系統可靠性得以提高。
自2020年9月21日起購買希捷酷狼以及酷狼Pro硬盤,希捷都會免費提供3年內原廠數據救援服務一次,各種原因導致的硬盤數據丟失,均可嘗試此服務來恢復數據。隻要是出廠日期不早於2020年1月1日均可享受此服務。隻需撥打希捷服務熱線,希捷那邊就會安排免費上門取貨。
至於固態硬盤,我選擇的是2塊鎧俠TC10 500GB SATA SSD與2塊鎧俠RD20 500GB NVMe SSD。其中鎧俠TC10 是SATA SSD,主打價格實惠,質量紮實,速度強勁。鎧俠RD20是NVMe SSD,依然主打得紮實的用料,和高性價比!
鎧俠是全球第二大閃存廠商,閃存顆粒的發明者,其旗下的鎧俠TC10、鎧俠RD20都是采用瞭日本原廠顆粒,擁有卓越的可靠性與穩定性。此外,兩款產品在同級別中都具有超高性價比,而且讀寫性能都很不錯,這也是其風靡市場的原因。
依然插上電源線和網線,保持電腦與NAS處於同一個局域網。打開電腦上已經下載好的Qfinder Pro,搜尋出來NAS即可登錄。
很多玩傢會擔心一個問題,QuTS hero 新系統會不會很復雜?
作者明確表示:不會!
威聯通 TS-h973AX的QuTS hero新系統與常規的QTS系統是一樣的,它隻是底層的文件系統做瞭改變,但是表層系統依然保持不變,常規操作與QTS一模一樣。所以玩傢不用擔心新系統一時間無法上手的問題。
RAID Z 陣列介紹
玩傢上手第一步,依然還是建立存儲池。但是由於采用瞭ZFS文件系統,存儲池這邊隻能創建存儲池,無法創建獨立靜態卷瞭。
但是有一個驚喜是在建立存儲池這一塊,你會發現新系統增加瞭很多全新的磁盤陣列。
其中需要註意的是,由於文件系統不同,所以 RAID 類型其實也是有所變化的。比如說這個 RAID 0 並不是咱們之前所認識的 RAID 0,該陣列雖然在兩種文件系統中表現不同,但是所采取的本質原理一樣,所以威聯通還是在QuTS hero系統還是按照原來的命名方式來讓大傢更加通俗易懂。
RIAD 0 : 在ZFS存儲池中,它叫做“Stripe”。
Stripe是把連續的數據分割成相同大小的數據塊,把每段數據分別寫入到陣列中的不同磁盤上的方法。簡單的說,條帶是一種將多個磁盤驅動器合並為一個卷的方法。這就能使多個進程同時訪問數據的多個不同部分而不會造成磁盤沖突,而且在需要對這種數據進行順序訪問的時候可以獲得最大程度上的 I/O 並行能力,從而獲得非常好的性能。但是,這種存儲池結構沒有數據冗餘,一旦Stripe中的任意一塊磁盤出現問題,那麼Stripe中存儲的所有數據都會丟失。
RAID 1:在ZFS存儲池中,它叫做“Mirror”。
Mirror是冗餘的一種類型,通過磁盤數據鏡像實現數據冗餘,ZFS對鏡像中的磁盤數量沒有限制,在Mirror中的磁盤上存儲互為備份的數據。當原始數據繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取數據,因此Mirror可以提高讀取性能。這是存儲池結構中單位成本最高的,但提供瞭很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時,系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫,此時可以替換失效磁盤進行數據恢復。
RAID 5:在ZFS存儲池中,它叫做“RAID Z1”。
首先需要說明的是:RAID Z是ZFS提供的數據冗餘方式,同時解決硬件RAID的一些固有限制,例如在硬件控制器提供警報之前隨時間寫入的寫入漏洞和損壞數據。ZFS提供三種冗餘級別,稱為RAID Z,其中RAID Z之後的數字表示每個存儲池可丟失多少個磁盤而不丟失數據。
RAID Z1與 RAID 5 類似,一重奇偶校驗,至少需要三個磁盤。它擁有最大的磁盤空間,當數據以大塊(128K或更多)寫入和讀取時,性能會很好。
RAID 6:在ZFS存儲池中,它叫做“RAID Z2”。
RAID Z2 與 RAID 6 類似,雙重奇偶校驗,至少需要四個磁盤。
RAID TP:在ZFS存儲池中,它叫做“RAID Z3”。
RAID TP 也稱為 RAID Z3,是ZFS文件系統獨有的,三重奇偶校驗,當至少有五個磁盤可用時,可以選擇RAID-TP。它可針對三個磁盤出現故障提供保護。RAID-TP提供的磁盤故障保護能力高於RAID6。
Triple Mirror:
Triple Mirror是ZFS文件系統獨有的,類似於raid 5,但是raid5是犧牲總存儲空間的三分之一,而Triple Mirror卻是犧牲總存儲空間的三分之二。當選定磁盤數是三的倍數時﹐可以選擇Triple Mirror 。在每個由三個磁盤構成的組中﹐每個磁盤所包含的數據均相同。您將失去總存儲空間的三分之二﹐以換取極佳的磁盤故障保護能力。
至於其他的RAID 10,RAID-50,RAID-60等磁盤陣列大傢可以自行瞭解,這裡不再多提。
重復數據刪除(實時)
“重復數據刪除”是一種用於刪除重復數據的重復副本的技術。“重復數據刪除”減少瞭存儲文件所需的空間,還可以應用於網絡數據傳輸以減少發送文件體積與流量。
這個實時數據重刪可以直接在存儲總管的文件夾後面啟用。請註意兩點:
1、這個數據重復刪除是實時的!
2、它需要配置16GB的內存才可使用。
通過實時的數據重復刪除,它可以更好地利用空間,而不用擔心重復文件占用大量空間。
數據壓縮(實時)
“壓縮”嘗試通過刪除每個文件中的冗餘數據來減少所存儲文件的大小。文件越小意味著占用的存儲空間越少,從而可以在NAS上存儲更多的文件。減少數據冗餘是企業范圍信息資源管理和大規模信息系統獲得成功的前提條件。
目前,QuTS hero系統所采用的壓縮算法是QNAP迄今為止最快的LZ4數據壓縮算法,提供低延遲高IO量的壓縮選擇。LZ4 是一種無損數據壓縮算法,可提供極快的壓縮和解壓縮速度,是商用領域中所需 100 MB/s 以上的高速傳輸存儲裡,能夠提供低延遲、高 IO 量的壓縮選擇。數據存儲進采用 ZFS 文件系統的 QNAP NAS 都會經過在線壓縮處理 (Inline Compression),對於需要頻繁壓縮、實時快速解壓的大量數據處理 (例如:虛擬機) 更具存儲效率的優勢。尤其再搭配數據重復刪除機制,數據減量的效果更為顯著。
同樣的,這個實時數據壓縮可以直接在存儲總管的文件夾後面啟用。
咱們可以查看關於壓縮後的數據情況,原始數據64MB,壓縮後的的數據占用為32.81MB。當然根據數據的不同,壓縮情況也不一樣。
快照功能(升級版)
快照功能一直是威聯通拿來吹噓的功能,威聯通快照為數據提供區塊鏈保護。快照可以記錄厚卷、精簡卷或區塊 iSCSI LUN 在特定時間點的狀態。意外刪除或修改快照中的數據時,可將其迅速恢復至該狀態。
當使用新的ZFS文件系統後,這個功能愈發強大瞭。它竟然支持實時快照,近乎無限的快照數量,而且快照輕量。
ZFS 支持 iSCSI LUN 與共享文件夾的快照,快照數量高達 65,535 分 (假設每小時拍 1 張快照,1 天 24 張,可維持 7 年不用刪除!),實現縝密的多版本快照保護。運用 Copy-on-Write 技術,拍攝快照近乎實時,且不影響當下的系統運作效能。利用快照文件還原數據也無需中斷系統正在進行的服務,短時間內即刻啟動災難復原計劃。
此外,更高級的區塊層級 Real-time SnapSync 實時快照同步功能,讓本地 NAS 與備援 NAS 隨時隨地保持數據同步,關鍵數據得以獲得更新、更完整而實時的備份;在關鍵時刻,備援 NAS 亦可即刻啟用,企業運維從不停止!
亮點:數據自我修復能力
數據完整性 (Data Integrity) 是確保應用程序和數據庫正常運作的基礎之一,尤其當前企業采用 SSD 的比率高速攀升,而 SSD 一旦故障,數據隨即丟失。ZFS 具備預防靜態數據損毀 (Silent Data Corruption) 的自我修復能力 (Self-healing),可針對所有數據區塊進行 Checksum 校驗,並自動修復錯誤的區塊。如因發現硬件 (例如:破損的傳輸線)、驅動程序、或 Metadata 出錯而導致的靜態數據損毀,下次讀取此區塊時,會因發現 Checksum 結果不一致而利用備份數據自動修復,確保數據完整而正確。
此外,QuTS hero 也加入 WORM (Write Once, Read Many Times) 一次寫入多次讀取的功能,避免保存數據被變更,確保存盤的完整性。
性能測試
此次使用2塊鎧俠RD20 500GB NVMe SSD組成 RAID 1 進行跑分。
直接使用Crystaldiskmark進行測試。CrystalDiskMark是一個體積小,用戶界面直觀簡單的測試軟件,它能夠檢測硬盤的隨機讀取/寫入速度,連續讀取/寫入速度;測試隨機512KB,2KB,4KB讀取/寫入速度(隊列深度= 32)等,以此來辨別磁盤的性能及質量的優劣程度。
威聯通TS-h973AX的測試結果連續讀取速度為1000MB/s,連續寫入速度為910MB/s。這個速度可以說非常來瞭個人滿意,且比較穩定。
接下來選擇一個20GB的文件夾測試直接傳輸的速度,其中電腦端硬盤選擇的是鎧俠RD20 500GB NVMe SSD,它的速度足夠保證傳輸可以跑滿,其中讀取速度為888MB/s。
再將這個文件夾從電腦端拷貝進去,測試寫入速度。TS-h973AX的寫入速度為845MB/s。測試結果令人滿意。
總結
威聯通TS-h973AX作為一款9盤位的NAS,它的配置給得非常足。整體使用下來有以下優缺點:
優點:
1、處理器性能強大。
2、支持萬兆網絡傳輸。
3、支持USB3.2 Gen2 接口,10Gbps速度傳輸。
4、支持U.2 NVMe SSD。
5、支持RAID Z磁盤陣列。
6、支持實時重復數據刪除、數據壓縮、數據壓實。
7、支持數據自我修復。
8、更輕大的快照功能。
缺點:
1、ZFS系統需要較大容量內存。
2、沒有GPU,視頻轉碼會有壓力。
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