NAS-Systeme Settings und Volume-Management

NAS-Systeme Settings und Volume-Management

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Hier ein Artikel mit einigen grundlegenden Informationen / Erläuterungen zu Auto-Tiering, Raids, sowie Festplatten-Typen und der passenden Volume-Auswahl bei den QNAP NAS-Systeme Settings. Ich hoffe diese kurze Zusammenfassung hilft euch weiter! Über weitere Ergänzungen und eure Kommentare würde ich mich sehr freuen. Wie ihr euer NAS-System erstmalig einrichen könnt, habe ich euch in diesem Artikel bereits beschrieben.

NAS-Raid 5 Quelle Wikipedia
NAS-Raid 5 Quelle Wikipedia

QTier / Auto-Tiering

Storage tiers / Auto-tiering / Qtier (Multi-Tier-Storage-Management)

Was ist Qtier? Nun, es gibt die Möglichkeit einen Festplattenverbund aus einzelnen SATA HDDs zu verwenden die rel. günstig sind und auch in großen Kapazitäten 10TB etc. verfügbar sind. Im Unterschied zu SSDs sind diese aber weniger schnell! SSDs sind extrem schnell, allerdings auch extrem teuer und auch nicht mit solchen Kapazitäten verfügbar. Die beste Lösung ist daher eine Mischung aus SATA und SSD. Das vereint die Vorteile aus Geschwindigkeit und großer Kapazität!!!!! Aber wie soll das gehen???

Anstatt nun also ständig zu entscheiden ob man auf das superschnelle SSD-Volume oder doch auf das große SATA-Volume speichert gibt es Qtier bzw. Auto-Tiering! Damit kann man unterschiedliche physikalische Volumes auch zu einem Volume zusammenfassen. Die “most active data” werden dann automatisch auf die “high-performance-drives” abgelegt bzw. nach und nach auf diesen Volumes zur Verfügung gestellt.

Daten die weniger häufig genutzt werden kommen auf das SATA Drive.

(Qtier = Constant optimization of data across storage tiers)

Eigenschaften verschiedener RAIDs

RAID-Typ Minimale Anzahl Laufwerke Fehlertoleranz Kapazität Zufälliges Lesen Zufälliges Schreiben Sequenzielles Lesen Sequenzielles Schreiben
RAID 0 2 Ohne 100% Hoch Hoch Hoch Hoch
RAID 1 2 1 Datenträgerfehler 50% Hoch Niedrig Hoch Gut
RAID 5 3 1 Datenträgerfehler N – 1 Hoch Niedrig Hoch Gut
RAID 6 4 2 Datenträgerfehler N – 2 Hoch Niedrig Hoch Gut
RAID 10 4 1 Datenträgerfehler je Sub-RAID 50% Hoch Gut Hoch Gut

Hinweis zu Festplatten-Typen

Merkmale SATA-HDDs SAS-HDDs SSD-Festplatten
Kosten Niedrig Mittel Hoch
Leistung Niedrig Mittel Hoch
Kapazität Hoch Mittel Niedrig

Leistung von HDDs (Beispielhaft)

Gerät Typ IOPS Schnittstelle
5400-U/min-Laufwerke Festplatte ~75-100 IOPS SATA III
7200-U/min-Laufwerke Festplatte ~125-150 IOPS SATA III
10.000-U/min-Laufwerke Festplatte ~140 IOPS SAS
15.000-U/min-Laufwerke Festplatte ~175-210 IOPS SAS
SSD-Laufwerke SSD ~40K-100K+ IOPS* SATA III

Gemessen wird die Datenträgerleistung in IOPS (Input / Output pro Sekunde). Wobei eine Lese- oder Schreibanfrage = 1 IOPS ist. Jeder Datenträger schafft je nach Bauart, Typ, Rotationsgeschwindigkeit, Latenz, oder Suchzeit eine unterschiedliche Anzahl an IOPS.

Data Volume bei QNAP NAS-Systeme

Mit QNAPs Volume-Management kann man seine Speicherkapazität verwalten. Unterschiedliche RAID-Gruppen hatten wir ja in obiger Tabelle bereits übersichtlich dargestellt. Nachdem ein Speicherpool erstellt wurde kann man zwischen nachfolgenden 3 Methoden der Volume-Erstellung wählen! Bei der Auswahl muss man sich entscheiden ob einem “Leistung” oder “Flexibilität” wichtiger ist. Mehr Flexibilität bedeutet z.B. einfachere spätere Erweiterbarkeit!

  • Statisches Volume: Das statische Volume nimmt den gesamten verfügbaren Speicherplatz innerhalb des Speicherpools ein; es weist Speicherplatz vorab für optimalen Lese-/Schreibzugriff zu und bereitet ihn vor. Da das statische Volume den gesamten Speicherpool-Speicherplatz einnimmt, können Sie nicht mehrere Volumes innerhalb desselben Pools erstellen.
  • Thick-Volume: Thick-Volume bietet eine Kombination von Speicherflexibilität und Leistung; Sie können wählen, wie viel Speicherplatz einem Thick-Volume aus dem Speicherpool zugewiesen werden soll. Das bedeutet, dass Sie mehrere Thick- oder Thin-Volumes innerhalb desselben Speicherpools erstellen können. Sobald die gewünschte Thick-Volume-Größe gewählt wurde, wird der Speicherplatz für Lese-/Schreibzugriff vorab zugewiesen und vorbereitet.
  • Thin-Volume: Thin-Provisioning ermöglicht die flexiblere Nutzung von Speicherplatz. Thin-Volume nutzt während der Volume-Erstellung nicht wirklich den physikalischen Speicherplatz; der physikalische Speicherplatz wird nur während der Schreibzuweisung verwendet. Das bedeutet, dass Sie eine Thin-Volume-Größe zuweisen können, die größer ist als Ihre physikalische Speichergröße. Sie können mehrere Thin-Volumes innerhalb desselben Speicherpools erstellen. Aufgrund der Thin-Volume-Speicherflexibilität treten während der Arbeitslast Leistungseinbußen auf.

mSATA- und SSD-Lese/Schreib-Cache-Beschleunigung:

Solid-State-Drive- (SSD) Cache-Technologie basiert auf Caches, die I/O von Datenträgern lesen. Wenn die Applikationen des Turbo NAS auf die Festplatte(n) zugreifen, werden die Daten auf der SSD gespeichert. Sobald von den Applikationen erneut auf dieselben Daten zugegriffen wird, werden sie vom SSD-Cache gelesen/geschrieben anstatt von der/den Festplatte(n). Die häufig abgerufenen Daten werden im SSD-Cache gespeichert. Auf die Festplatte(n) wird nur zugegriffen, wenn die Daten auf der SSD nicht gefunden werden konnten.

Traditionelle Datenzugriffsmethode: CPU Cache > RAM > HDD

SSD-Cache-Datenzugriffsmethode: CPU Cache > RAM > SSD Cache > HDD

Quelle: QNAP Tutorials

 

Nur als Hinweis: Wer mehr über Datensicherung erfahren möchte, kann ich das empfehlenswere Buch “Datensicherung für Anfänger: Daten besser organisieren. Grundlagen über Sicherungen. Ursachen für Datenverlust und vorbeugender Schutz” von Klaus Eifert zulegen.

 

 

Erstellt von Andi

Ich bin Andi, lebe im Süden Deutschlands (Bayern) und seit ich mein Elektrotechnik-Studium abgeschlossen habe, veröffentliche ich neben meiner hauptberuflichen Tätigkeit praktische Erfahrungen, die ich vor allem mit Technik so mache. Da es heute Technik im Überfluss gibt, ist es umso wichtiger, sich nur das zu kaufen was wirklich taugt und Wert hat. Deshalb möchte ich euch hier immer wieder die besten Produkte verschiedenster Bereiche vorstellen. Über euer Feedback, sowie Verbesserungsvorschläge und Wünsche würde ich mich wirklich sehr freuen.

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