QSAN XCubeNAS XN8024D, il cluster NAS veloce con failover automatico (TEST PRODOTTO)

Un rack a 24 bay estremamente scalabile e versatile per soddisfare le più esigenti necessità di alta disponibilità e prestazioni.

Prodotti
QSAN è un apprezzato produttore di soluzioni di unified storage che vantano una vasta gamma di funzionalità di archiviazione e integrità dei dati. Il nuovo modello XN8024D ha il pregio di ereditare i vantaggi dei predecessori, aggiungendo un'architettura totalmente ridondata, che lo rende un prodotto di classe enterprise affidabile sotto tutti gli aspetti.

Il produttore propone questo prodotto tramite i distributori Cometa e Attiva come unified storage a doppio controller active-active di fascia media per le aziende. I vantaggi che offre sono identificati dalla sigla di marketing SIMPLE, che sta per Scalable, Integrated, Mature, Performance, Laborless ed Enterprise.

fronte e retroQSAN XCubeNAS XN8024DFuori dalla scatola

Esteticamente non ci sono differenze con il predecessore XN8024R. Parliamo infatti di un sistema rack 4U a 24 bay progettato per essere installato in un mobiletto da 19 pollici, usando le apposite slitte fornite in dotazione. Sul frontale troviamo 24 alloggiamenti, in cui si possono installare unità di dimensioni standard da 3,5 pollici e 2,5 pollici con interfacce SAS (Serial Attached SCSI) a 12 Gb/sec oppure con interfaccia SATA LFF, con o senza Self-Encrypting Drives (SED). Tutte le unità sono hot swappable, ossia si possono sostituire a caldo, senza spegnere o riavviare il NAS.

L'espandibilità massima è fino a 7 PB o 432 dischi, grazie alla linea JBOD QSAN XD5300 e alla compatibilità del NAS oggetto di questa prova con la linea di JBOD Ultrastar Data60 e Data102 di Western Digital. Questa dotazione impersona il concetto di scalabilità, perché consente alle aziende di espandere l'hardware e la capacità di archiviazione di pari passo con la crescita del business, e di apportare gli aggiornamenti senza interrompere alcun servizio, come vedremo di seguito.

I cassetti sono in metallo nella parte interna, mentre il frontale esterno è in plastica, con un gancio di sblocco e un pulsante che permette l'estrazione del singolo disco. Un LED evidenzia la presenza del disco nell'alloggiamento, mentre una mappa della disposizione dei vani è incollata appena sopra al frontale per identificare facilmente il numero del vano su cui effettuare un'installazione o un intervento fisico.
img 20210915 09063224 bay estraibili a caldoDue maniglie laterali consentono di installare ed estrarre agilmente l'unità dal mobiletto. Sulla maniglia laterale destra troviamo il LED di stato del NAS, il pulsante di accensione generale e un connettore USB 2.0.

Dotazione al raddoppio per un prodotto always-on

Sul pannello posteriore troviamo una dotazione decisamente ricca di connessioni, dovuta alla presenza di due schede madre identiche, disposte l'una sopra all'altra. Ciascuna motherboard alloggia una CPU quad-core Intel Xeon D-1527 a 2.2 GHz, affiancata da 16 GB di memoria ECC DDR4-2400 e un modulo cache-to-flash M.2 NVMe da 256 GB installato. Gli slot di memoria disponibili sono 4, per un totale massimo di 128 GB.

Complessivamente rispondono all'appello quattro connettori USB 3.0, altrettante porte LAN da 10GbE, due porte Gigabit LAN e quattro 12Gb/s SAS Wide Port. Importanti poi due console port e altrettante service port, oltre ai pulsanti di reset (uno per ciascuna motherboard).
power long2 PSU indipendenti da 850 Watt ciascunoNella parte centrale troviamo due vani per schede di espansione, che nel modello di test non sono occupati, ma che possono essere utili per dotare il NAS di ulteriori porte, come iSCSI a 10Gbit, 1Gbit, 25Gbit, oppure FC a 16 e 32GB. Entrambe le motherboard sono montate su carrelli estraibili a slitta, rimovibili senza bisogno di attrezzi: è sufficiente svitare a mano le due viti con testa zigrinata, abbassare le maniglie, che vengono così sbloccate, e tirare verso l'esterno. Questo consente interventi di manutenzione agili.

Oltre alle due schede madri, sono presenti anche due PSU (Power Supply Unit) e altrettanti moduli di raffreddamento a doppia ventola. Nel primo caso parliamo di hot-plug da 850 Watt, ciascuno dotato di cavo di alimentazione indipendente. Per estrali è sufficiente premere una leva di sgancio mentre si tira l'unità verso l'esterno, e non è necessario spegnere l'unità.

ventoleDue moduli di raffreddamento indipendentiNel secondo caso si tratta di due moduli da altrettante ventole ciascuno, che possono raggiungere una velocità di rotazione di 9.000 RPM: sono molto efficienti nel raffreddamento, ma producono anche molto rumore, quindi è consigliata l'installazione dell'XN8024D all'interno di un armadietto insonorizzato.

Questa dotazione al raddoppio garantisce la ridondanza fondamentale per le applicazioni critiche, perché consente di far funzionare il sistema anche in caso di guasto a un alimentatore, a un gruppo ventole o a una scheda madre. Il software segnalerà il problema, chi ha in gestione il datacenter aziendale avrà tutto il tempo per rimpiazzare i pezzi guasti senza alcun impatto sulla business continuity. Soprattutto, potrà sostituire i componenti guasti senza bisogno di spegnere o riavviare il sistema.

Nella progettazione active-active, infatti, entrambi i controller condividono gli stessi pool di dischi e possono accedere agli stessi dati. Nel caso in cui si dovesse verificare un guasto hardware del controller, l'altro subentrerà e continuerà il servizio. Quello guasto potrà quindi essere scollegato e sostituito con uno funzionante. Lo stesso avviene in caso di un upgrade del sistema.

Alta disponibilità


XN8024D è anche dotato di un modulo cache to flash che consente di eseguite l'aggiornamento SW senza downtime. Quello che accade, all'atto pratico, è che XCubeNXT sincronizza la cache di memoria su un modulo flash M.2, quindi alla ripresa dell'alimentazione dopo un blackout XCubeNXT provvederà a trasferire la cache dall'unità M.2 al pool di dischi, così da scongiurare qualsiasi perdita di dati o danneggiamenti dei dati stessi. Questa funzione non è rara, ma altri prodotti necessitano di un modulo batteria per implementarla, mentre XCubeNXT ne fa a meno.

Oltre all'aggiornamento software, anche quello hardware è senza downtime: per esempio, è possibile aggiungere RAM e installare nuove host card senza bisogno di spegnere o riavviare il sistema.

Questa caratteristica è importante soprattutto nel contesto odierno, in cui l'alta disponibilità dei dati (High Availability) è fondamentale per i servizi di rete basati su Internet. Un tempo di inattività anche breve può causare enormi perdite all'azienda, oltre a un danno d'immagine dovuto al calo della soddisfazione dei clienti.
mobo slideDue schede madre estraibiliQualche numero chiarisce il concetto di High Availability: dato per assunto che una disponibilità dei dati del 100% non è ottenibile in una situazione reale, l'HA ideale è pari al 99,999%, con una inattività considerata "tollerabile" pari a circa cinque minuti all'anno.

Configurazione


Dopo avere installato fisicamente di dischi fissi, la prima operazione da svolgere è la loro configurazione. Per consentire il massimo livello di personalizzazione, XN8024D consente di configurare i dischi con nove livelli RAID. Si va quindi ben oltre i tradizionali RAID 0, 1, 5, 5+ Hot Spare, 6 e JBOD.

Si può configurare infatti un RAID 10 (che è una combinazione di RAID 0 e 1), un RAID 50 (5+0) e un RAID 60 (6+0). Tale varietà è possibile grazie al sistema operativo QSM (QSAN Storage Management 3.1), che è basato sul kernel Linux e che – grazie a un file system a 128 bit (ZFS) di cui parliamo di seguito – può gestire dimensioni di file pressoché illimitate.

Considerata l'espandibilità massima fino a 432 dischi, la configurazione degli storage pool e dei RAID è altamente personalizzabile e scalabile. Il consiglio, anche se si hanno pochi dischi, è di creare almeno due storage pool. Il motivo è che se si dispone di un solo pool e due utenti che utilizzano la porta 1GbE, ciascuno disporrà di una velocità di 500 mb. Creando due pool, XCubeNXT allocherà automaticamente il pool su due controller ed entrambi gli utenti potranno disporre di una velocità di 1 GbE.
memoryMemoria espandibile fino a 128 GBIn altri termini, significa che non sarà necessario "spezzettare" i dati di grandi dimensioni, correndo il rischio di perdita o corruzione.

L'unità ZFS di base è un pool creato utilizzando più dischi. Una delle particolarità e dei vantaggi di ZFS è che dispone del proprio Volume Manager. Inoltre, tutti i dati vengono sottoposti a checksum e, quando un dato viene letto, ZFS calcolerà il checksum e lo confronterà con il valore originale: se non corrisponde, ripara automaticamente il danno, utilizzando i dati dell'altro mirror. In altre parole, l'integrità dei dati è garantita.

Sempre a proposito di integrità dei dati, ZFS fa uso anche della copia in scrittura per salvare i dati. Ogni volta che deve salvare nuovi contenuti, ZFS individua i blocchi liberi, li occupa, e al termine della scrittura svolge l'indicizzazione che permette di mappare i nuovi blocchi. Questo significa che se lo storage subisce una perdita di alimentazione durante un'operazione di scrittura i dati non vengono danneggiati poiché la struttura dei dati non è ancora stata cambiata.

Software


Configurazione, impostazioni e monitoraggio del XN8024D passano per il software QSM, un sistema operativo basato su Web, altamente resiliente, che consente di fare il deployment delle modifiche entro 5 minuti, con il bilanciamento automatico del carico, di modo da semplificare la gestione del dispositivo ed avere più tempo da dedicare alle altre incombenze. Inoltre, supporta la crittografia SED e WORM, per assicurare alle aziende l'integrità e la protezione dei dati.

L'interfaccia a finestre, molto semplice e pulita, aiuta a svolgere tutte le operazioni senza intoppi. Per maggiori informazioni su QSM rimandiamo a questo articolo che lo tratta in maniera approfondita.
qsan control panel 1Pannello di controlloOltre alla gestione classica, è possibile sfruttare anche un file manager via web che consente condividere i file su diverse piattaforme fra cui Windows, Mac, Linux, iOS e Android. Inoltre, come le altre soluzioni Qsan, anche questa è compatibile con i software di VMware, Citrix e Microsoft, e può essere utilizzata sia come storage primario sia come backup.

A proposito di backup, vale la pena ricordare che i modelli di questa serie integrano il servizio professionale di cloud S3 di Amazon che consente il backup di un intero array di dischi su un sito remoto. Una copia dei dati può essere memorizzata in tempo reale su dispositivi posizionati in differenti località, in modo da garantire la disponibilità dei dati anche dopo eventi catastrofici.

Prestazioni


Ci sono alcuni aspetti delle prestazioni che vale la pena sottolineare. Il primo riguarda l'accelerazione SSD cache. Notoriamente la si attiva per abbassare i tempi di archiviazione e di accesso ai dati di uso frequente, ma spesso non si ha un dato chiaro sul vantaggio.

Con i dispositivi XCubeNXT le applicazioni a richiesta elevata di IOPS, come i database, il salto è epocale: si passa da 87.800 IOPS in lettura random (17.000 in scrittura random) con l'SSD cache attiva a 1.396 IOPS (3.201 in scrittura random) nello stesso task quando l'SSD cache è spenta.  

Passando al protocollo CIFS (Common Internet File System) per l'accesso remoto di file condivisi, XCubeNXT sfrutta il network patch optimizer di QSM per ottimizzare il trasferimento dati sfruttando sempre il percorso di rete migliore. Questo consente di ottenere una velocità in lettura/scrittura sequenziali di 3.906/3.551 MB/s. Ovviamente tali dati sono registrati con una connessione di rete 10GbE.

moboScheda madreConclusioni


XCubeNXT XN8024D è un prodotto di classe enterprise che assicura grande flessibilità e scalabilità, oltre a offrire prestazioni elevate. Uno degli elementi che devono attrarre maggiore attenzione è la ridondanza, garantita dalla presenza di due gruppi ventole, due alimentatori e due schede madri, tutti intercambiabili a caldo. In caso di guasti i dati saranno comunque disponibili, assicurando una forte resilienza. Il sistema operativo basato su ZFS non è una novità, ma è un piacere ritrovare le sue funzionalità di classe enterprise. 

Pro
  • Flessibilità e scalabilità
  • Ridondanza
  • Alta Disponibilità
Contro
  • La scelta di app è limitata
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