Как выбрать, современное сетевое хранилище (NAS) ?


Поделиться статьёй с друзьями:

Здравствуй путник, ты зашел в таверну где сможешь отдохнуть от странствий и что более важно получить знания необходимые для дальнейшего путешествия по вселенной информационных технологий.

Ну что же присаживайся, меня зовут Евгений Виноградов и сегодня я отвечу на вопрос какое же оно, сетевое хранилище 21 века. Думаю, для тебя не секрет что объём хранимых тобой данных растёт, ведь тебе нужно больше и больше циферок в названии, больше пикселей, больше разрешение, БОЛЬШЕ КАЧЕСТВА В КОНЦЕ КОНЦОВ. Но за всё надо платить звонкой монетой друг мой, а конкретно в нашем случае за хранение и передачу столь ценной для тебя информации, будь то фотографии близких или фильмы для взрослых и не очень в 4k.  Да, да именно сакральное 4k, заставляет тебя сегодня покупать новый телевизор, новый телефон с крутой камерой, новый PC, камеры и бог ещё знает что.  Хоть контента то ещё и нет толком, но маркетологи уже применили свои чары, и ты сам того, не ведая, но прибывая в полной уверенности что это твоё обдуманное решение покупаешь себе 4k-телевизор, с мыслю, что смотреть то ещё нечего в 4k, но потом то будет, инвестиции …

nas_it4you.su

 

Критерии выбора

Но что-то я отвлёкся, вернёмся к теме моего рассказа, как же выбрать хранилище данных (оно же NAS) в удобной упаковке и с возможностью доступа для всей семьи?

На самом деле всё просто, надо всего на всего определить критерии выбора, для меня их 3:

  • Надежность
  • Масштабируемость
  • Удобство использования

Теперь более подробно. Под надёжностью я подразумеваю возможность организации RAIDмассивов. Желательно что бы работой с массивами дисков занимался отдельный чип (аппаратный RAID), это снизит нагрузку на центральный процессор и добавит надежности по сравнению с программными решениями. Для начала давай разберём отличия в RAID массивах на примере 1-го 2-го и 5-го уровней:

  • RAID 0 — объединяет два диска в общий стек, сливая их объём и слегка ускоряя операции чтения, но есть и ложка дёгтя. При нулевом RAID удваивается риск потери данных расположенных на обоих носителях, ведь при выходе из строя одного из жестких дисков, данные на втором будут также безвозвратно потеряны.
  • RAID0_it4you.suRAID 1 — также объединяет два HDD, но при этом решает проблему потери данных делая хранилище в двое надёжней. При такой организации массива, данные дублируются и доступны на любом из носителей не зависимо от смерти другого, но в таком случае приходится жертвовать объёмом, он делится на два (было два HDD по 1 ТБ стал как один массив на 1 ТБ). По мимо этого падает скоростью записи, ведь записывать данные нужно теперь на оба диска одновременно.RAID1_it4you.su
  • RAID 5 — объединят от 3 дисков. Все диски используются не в полном объёме, час места отводится под распределенные хранение коды четности. Также падает скорость записи на 4 порядка по сравнению с RAIDRAID5_it4you.su

Есть ещё множество видов RAID, но рассказывать о них не входит в мои планы. Я же взял, самые распространённые и простые для понимания. Более подробно и доходчиво расписано здесь «Уровни RAID — краткие теоретические сведения’»(картинки взяты оттуда же).

Гибкость в настройке RAID поможет в том числе удобно масштабировать хранилище. Допустим в 4-х дисковой системе 2-ой уровень позволит поделить общий объём на два и до свидания, но, если есть ещё и 5-ый уровень, появляется возможность объединить три диска в RAID, а четвертый оставить отдельно, например, под мусор, или медиа-файлы временного характера.

Что же качается удобства использования хранилища думаю тут всё понятно. “Всё понятно” — это именно то что я хочу сказать, понятно, как настроить, понятно, как пользоваться, понятный доступ к данным и т.д.

 

Немного цифр

Давай же на минуту отбросим желание загребсти по больше и не будем верить рекламе на слово. А возьмём и посчитаем какого объёма данные нам нужно хранить, какая ширина канала нужна для передачи данных и поймём вправду ли «больше, выше, быстрее» это то что нам так необходимо в современном сетевом хранилище данных.

Объём хранимых данных

Величина сугубо индивидуальная и завесит от потребностей, поэтому здесь я подробно останавливаться не буду. Но приведу пример. 3 тб — это 10 фильмов в 4k, или 76 в Full HD, или сотни тысяч экземпляров музыки, фотографий, документов, образов любимых игр и т.д. В принципе с учётом современных реалией и заделом на будущие считаю эту цифру адекватной для построения хранилища. Главное помни что, образуя надёжное хранилище придётся использовать RAID и это нужно учитывать, когда покупаешь жесткие диски.

4-0

Ширина канала для потокового вещания видео

Ширина канала связи для передачи информации измеряется не в голубях как ты мог подумать, а в более скучной величине, а именно в количестве бит переданных за секунду или сокращённо бит/c.

Позволю себе отвлечься на маленький урок информатики что бы в дальнейшем не возникало путаницы.

Бит это наименьшая величина информации в мире информатики. Подходящий способ понять это просто представив себе книгу. Где книга — это жёсткий диск. В книге наименьшей величиной информации будет буква или символ, то же относится и к биту в информатике. Информация состоит из бит которые собираются в кусочки по больше, пусть это будут слоги, а называются эти слоги байтами. Однако у нас очень странная книга в которой слоги состоят ровно из 8 букв, точно также 1 байт состоят из 8 бит. Слоги собираются в слова, слова же могут быть большими (байт * 1024 = килобайт) или очень большими (кбайт * 1024 = мегабайт) или очень-очень большими (Мбайт * 1024 = гигабайт) . . . ну ты должно быть уже понял о чём я.

Итак, теперь ты знаешь, что пропускная способность измеряется в буквах или битах. А величина хранимой информации измеряется уже в слогах или байтах, что логично. К примеру 900 мегабайт это 7200 мегабит, согласись оперировать меньшими числами на много удобней.

На данный момент для домашних хранилищ в большинстве своём используются технологии, позволяющие передавать до 1-го гигабита в секунду по проводному каналу связи и до 1,3 гигабит в секунду по беспроводному. 1,3 гигабита это 166 мегабайта, а 1 гигабит это 128 мегабайта соответственно. МНОГО ЭТО ИЛИ МАЛО?

Что бы ответить на этот вопрос нужно отталкиваться от задачи, я возьму самую востребованную, а именно передачу потокового видео (далее эта задача будет проходить красной нитью по всему повествованию). Буду рассчитывать для видео с разрешением Full HD и Full 4k.

Расчёт элементарный, для определения количества информации которую нужно прочитать или передать за единицу времени используется понятие, называемое «битрейт». Что бы его рассчитать нужно взять объём данных и поделить на требуемое время, в нашем случае единицей времени будет секунда.

Задача описана, теперь нужны входные данные. Среднее видео в Full HD продолжительностью 2 часа, весит около 40 гб, а в Full 4k 300 гигабайт. Сначала приведём наши величины к искомым.

40 гигабайт это 320 гигабит соответственно 300 гигабайт это 2400 гигабит. А два часа это 7200 с. Далее просто разделит объём на время и у нас получится, что для проигрывания потока видео в разрешении full HD пропускная способность канала должна быть всего 0,045 гигабит или почти 46 мегабит в секунду. Для видео с разрешением Full 4K эта величина составит 0,34 гигабит или 341 мегабит в секунду.

Как видно из расчётов, одного гигабита при проводном соединении тебе с лихвой хватит для просмотра потокового 4k видео, а вот Wi-Fi стандарта 802.11 n, который позволяет передавать в идеальных условиях до 300 мегабит/с уже с этой задачей не справится.

А вот видео в Full HD не так требовательно и вполне хватит 100 мегабитного проводного канала или 300 мегабитного беспроводного канала. Правда есть оговорка, всё-таки Wi-Fi справляется с этой задачей не лучшим образом, когда в игру вступают стены и помехи от других точек в доме.

Итоговая таблица необходимой пропускной способности каналов связи для передачи потокового видео:

Full HD Full 4k
Провод 100 Мбит/c

да

нет
Wi-Fi 802.11 n да (не через стены) нет
Провод 1000 Мбит/c да да
Wi-Fi 802.11 ас да да (не через стены)

 

Системные требования к железу для сетевого хранилища данных (NAS)

Не буду углубляться в конкретное железо к тому же у меня есть статья на этот счёт «4k плеер и NAS своими руками«, а просто определю системные требования, что бы ты в любое время мог определиться с выбором. Так как самые объёмные данные используемые в домашних условиях это мультимедиа то основным критерием к хранилищу я снова возьму возможность передачи потокового видео.

hdd_WDRED_it4you.su

Как бы банально это не звучало, но самое главное в хранилище данных это жесткие диски.

Что касается конкретных производителей и моделей то я бы посоветовал WD RED. Из собственного опыта скажу, что работа этих дисков вообще не вызывает ни каких нареканий в моём собственном хранилище уже лет 5 как. А технологии WD имеют не одну парочку вкусностей, специально заточенных для организации NAS.

Что качается интерфейса подключения, то на данный момент распространено два вида, это SATA 3 и вымирающий SATA 2. Разница между ними ощутимая. Не углубляясь в подробности расчёта производительности, достаточно взглянуть на множество тестов жестких дисков с различными интерфейсами и станет видно, что для дисков с интерфейсом SATA 2 скорость чтения (именно она важна для домашнего хранилища) в среднем составляет 50 – 60 мегабайт в секунду. Для SATA 3 это значение составляет от 90 до 120 мегабайт. МНОГО ЭТО ИЛИ МАЛО?

Ну если ты внимал предыдущим строкам, то станет ясно что значение в 50 мегабайт в секунду с лихвой хватит для Full HD. Да и для Full 4k тоже хватит, но с натяжкой. С натяжкой по тому что есть ещё операционная система, которой как это не странно тоже парой нужно обращаться к диску, торрент, который во время просмотра что-то может писать на диск или читать с него в случае раздачи, ну и в конце концов жена, смотрящая свой любимый сериал в соседней комнате на буке.

Итак, мы дошли да красной точки той части рассказа, которая касается железа. От того какие жёсткие диски ты выберешь и будет завесить остальное железо. Как видишь, NAS можно построить и на весьма устаревших дисках или просто на тех что у тебя валяются в загашнике уже второй год. Что касается остальной части железа тут уж на вкус и цвет твой или того производителя сетевых хранилища что ты выберешь.

Подытоживая сказанное я бы разделил требования по нуждам, касающимся стриминга видео:

Для Full HD:

  • Надежные диски с интерфейсом SATA 2
  • Сетевая карта fast Internet 100 мбит/c
  • Если Wi-Fi, то достаточно стандарта 802.11 n
  • Аппаратный RAID как минимум с поддержкой массивов 0,1,5

Для full 4k:

  • Надежные диски с интерфейсом SATA 3
  • Сетевая карта gigabit Internet 1000 мбит/c
  • Если Wi-Fi, то стандарта 802.11 ac
  • Аппаратный RAID как минимум с поддержкой массивов 0,1,5

Какой софт использовать?

Если с готовыми решениями всё понятно, это как правило фирменные разработки и там особо не повыбиваешь. Отмечу лишь что стоит обратить внимание на наличие WEB-интерфеса, DLNA-сервера, торрент клиента с возможностью отправлять закачки с других устройств, возможность резервного копирования с него и на него.

В случае с набором программного обеспечения для самодельных хранилищ данных тут всё не так просто. Выбор велик, но я попробую помочь разобраться.

Самое главное это операционная система, я выделил две основных конкурирующих операционных системы на основе которых сам пробовал строить сетевые хранилища.

Windows_VS_FreeNAS_it4you.su

Windows VS FreeNAS

Windows – пожалуй, самый не однозначный выбор для построения NAS, с одной стороны всем знакомая операционная система, с огромным набором удобного ПО, с другой её универсальность, которая в данном случае является недостатком и достоинством одновременно. Ну и стоимость, в отличии от другой рассматриваемой ОС, эта стоит денег и не маленьких. Но если стоимость и тяжеловесность тебя не беспокоит, то с правильным набором прикладных программ ты сможешь сделать не плохое и весьма удобное решение.

Достоинства:

  • Огромный выбор прикладного программного обеспечения.
  • Возможность превратить в универсальный комбайн, который будет хранить, показывать, качать, резервировать, и всё что только душенька пожелает, это же винда.
  • Всем знакомая архитектура.

Недостатки:

  • Вирусы.
  • Требовательная к ресурсам.
  • Высока цена, для тех, кто не пьёт ром.

FreeNAS — узко специализированная, построенная на надёжной платформе FreeBSD. Позволит тебе хранить свои данные, и ни о чём не беспокоясь, а понятный WEB интерфейс делает настройку хранилища тривиальной задачей. Но если всё-таки душеньке захочется большего, тут начнутся трудности. Всё что выходит за рамки хранения данных, тут даются пользователю только через чтение мануалов, десятки попыток настройки и углублением знаний в UNIX системы.

Достоинства:

  • Удобство, если тебе нужно только хранить данные.
  • WEB интерфейс.
  • Бесплатность.
  • Не требовательна к ресурсам.

Недостатки:

  • Сложность настройки, если тебе нужно чуть больше чем хранение данных.
  • Скудный выбор прикладного программного обеспечения.

 

Какой же он — NAS мечты?

В первую очередь способный справиться с задачей, которую ты ему поставишь. Я поставил две задачи, касающиеся стриминга видео. И получилось, что если я хочу 4k, то придётся вкладываться в современное железо, но если не следовать тенденциям моды, то NAS вполне возможно построить и на стареньком ПК или купить не самое свежее готовое решение. Но в обоих случаях сетевое хранилище должно быть надёжным и удобным. Это аппаратная поддержка RAID, отзывчивый интерфейс, поддержка протокола DLNA, поддержка резервирования данных, ну и желательно что бы была возможность масштабирования хранилища как с аппаратной точки зрения, так и с программной (например, возможность установки таких сервисов как PLEX).

Удачи с выбором, надеюсь я смог тебе помочь. И НЕ ЗАБЫВАЙ ОСТАВЛЯТЬ КОММЕНТАРИИ.

Полезная статья? Не жадничай, поделись ссылкой на статью с другими!

 

Кстати, теперь ты можешь подписаться на обновления блога! В левом нижнем углу есть красный кружек. Там ты можешь подписаться на уведомления, о новых статьях, в твоём браузере.

 

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *