高可用性讓服務不中斷
高可用性(High Availability)名詞近幾年來相當熱門,指的是當軟硬體設備因故損毀或發生錯誤時,運作其上的服務能夠維持正常運作。目前不少公司行號或是家庭用戶,習慣把資料儲存至單一伺服器,減少多種檔案版本的維護需求,以及享受隨時隨地皆能存取的便利性,因此伺服器是否能夠盡量降低下線時間便顯得越來越重要。
Thecus N7770-10G 支援高可用性,利用兩台相同產品建立系統冗餘群組,當其中主要設備因故離線,譬如電源損毀、網路出問題、硬碟陣列錯誤等情形,次要系統透過相互連接的 Heartbeat 連線偵測到異常,便會立即上線接手服務。此外這條網路線也肩負資料同步工作,讓次要系統內部資料與主要系統保持一致。
▲Thecus N7770-10G 採用直立塔式外殼,不需要太大的桌面空間即可擺放。
Thecus N7770-10G規格
- 處理器:Intel Core i3-2120 3.3GHz 雙核心
- 記憶體:8GB DDR3(ECC)
- 硬碟槽:7bay、10TB/bay
- 連接埠:10GbE RJ45 x 1、GbE RJ45 x 2、USB 3.0 x 2、USB 2.0 x 6、HDMI x 1、VGA x 1
- 尺寸:320 x 210 x 270(mm)
- 重量:8.4kg
支援 10Gbps 有線網路
因應資料量增長和相關產品價格下滑,10GbE 有線網路愈為常見,從過去僅存在於骨幹網路逐漸往周邊延伸,N7770-10G 也因應潮流、需求、產品規劃等支援 10GbE 有線網路(傳輸速度相容 1000Mbps/100Mbps),連接介面為 RJ45,線身要求使用 Cat.6(最長 33~55 公尺)或 Cat.6a/Cat.7(最長 100 公尺)。
10GbE 能夠大幅減少傳輸資料的時間,因此 Thecus 建議使用 10GbE 介面連接兩台裝置,作為相互同步的通道;不過系統設定也具有一定程度的彈性,若是要求高速存取速度,10GbE 也能夠當作一般的網路服務介面。為了不讓先行投資白費,產品也相容其它不同介面的 10GbE 網路卡,能夠自行更換以便接入原有網路交換器設備。
▲小型 LCD 提供運作資訊和簡易初始設定。
▲機身左方鋁原色面板提供電源開關和 2 組 USB 2.0。
▲LED 運作指示燈。
▲硬碟安裝區裝飾面板採用按壓方式向右開啟門片。
▲7 組具備防盜固定鎖的抽取架,鑰匙孔的左側配備電源和讀寫指示燈。
▲2.5 吋和 3.5 吋儲存裝置均使用螺絲鎖在架上。
▲內部快拆安裝背板正對機身散熱風扇,能夠有效地將運作廢熱排出。
▲機身除前後之外,側邊均無安排散熱口;這張圖片也可看到腳座外觀,安排了與機身外觀相互呼應的銀色設計。
▲背部安排 2 組 92mm 風扇,I/O 連接埠由上而下為 RJ45(最高支援 10Gbps)、兩組 RJ45(最高支援 1000Mbps)、4 組 USB 2.0、2 組 USB 3.0、HDMI、VGA(D-sub),最下方則是電源供應器。
▲產品零組件包括 4 只鑰匙、固定螺絲和網路線,尚有 1 條電源線未入鏡。
Intel Core i3-2120 與 8GB ECC 記憶體
硬體規格部分,本款支援 7 組 2.5 吋∕3.5 吋儲存裝置,比起它廠 5~6 組更豐富。抽取架均有固定鎖避免意外取出。硬碟安裝位置下方具備 1 組藍底白字 LCD,顯示運作狀態以及提供簡易設定功能。USB 2.0 提供 6 組(2 組位於機身前方)、USB 3.0 則提供 2 組,當然也別忘了多媒體功能必須的 HDMI 和 VGA 視訊輸出,各提供 1 組。最為重要的網路埠由機身提供 2 組 1000MbE,由擴充介面卡提供 1 組 10GbE。
處理器安排 Intel Core i3-2120 雙核心,最高運作時脈 3.3GHz。比較特殊的地方在於與之搭配的 PCH 晶片組採用 C206,能夠支援 ECC 記憶體,Thecus 在此直接安排 8GB 容量,並以雙通道配置安裝。Tehuti Networks TN9210 10GbE 網路卡則安裝在與處理器直接相連的 PCIe x16 插槽,但僅使用 4 條 PCIe 通道,支援 16K Jumbo Frame、802.1q VLAN、802.3az 能源效率網路等規格。在 10Gbps 雙向傳輸測試環境 、網路線 100 公尺的狀態下,網路卡耗電量低於 5W。
以下的拆解僅是讓讀者對 Thecus N7770-10G 有更深的認識,擅自開啟內部有可能會對使用者造成傷害,請各位讀者不要模仿。如欲更換、新增記憶體,請洽詢官方客服人員。
▲內部主機板一覽,灰色透明風扇散熱器下方安裝 Intel Core i3-2120 處理器。
▲與處理器直接連結的 PCIe x16 插槽,用來安裝 10GbE 網路卡,旁邊可見到 1 組 mSATA 插槽。
▲直立的綠色電路板為存放作業系統的 4GB USB DOM,旁邊還有 1 組 SATA DOM 安裝空間。
▲用來連結儲存裝置快拆背板的 PCIe x16 插槽,但腳位定義採用客製化設計,從 PCH 拉出 4 條 PCIe 通道。
▲總容量 8GB 的 DDR3 記憶體,使用雙通道配置並支援 ECC 功能,4 組插槽最高支援容量為 32GB。
▲2 組 Intel 82574L 網路控制晶片,最高支援 1000Mbps 速度和 802.3ad(Link Aggregation)。
▲由於 Intel C206 PCH 尚未整合 USB 3.0,在此外掛 1 顆 Renesas µPD720202 USB 3.0 控制晶片。
▲2 組 92mm 風扇均採用 Sunon EE92251B3-0000-G99,雙滾珠軸承、轉速 2400RPM、噪音值 28dB(A),一般運作狀態下接受主機板電壓控速,因此並不會太吵。
▲快抽連接背板,部分電路板縷空讓氣流通過。
▲SATA 控制器使用 Marvell 88SE9170,一共安排 4 組晶片。
▲10GbE 網路卡為 Tehuti Networks TN9210,Thecus 所編列的型號為 C10GTR,採用 PCIe Gen.2 x4 介面通道。
▲卡上採用 Tehuti Networks TN4010 網路控制晶片和 Marvell Alaska X 88X3110 收發器晶片。
▲內建 Enhance 300W 電源供應器、80 Plus 效率認證、1U 外型規格。
(下一頁:設定高可用性與其它軟體功能)
實戰高可用性設定
不熟悉高可用性(High Availability)環境的使用者,可能會擔心是否需要繁複的網路知識才能夠建立,又是否需要特殊的網路設備。筆者只能說閱聽者想多了,如果讀者能夠安裝 NAS 至網路當中,就具備架設高可用性的知識;此外也無需特殊的網路設備,使用現有的硬體即可。當然,你還是需要幾條網路線,和幾組空閒的 RJ45 網路埠。
高可用性的原理也不難,在同一網域兩組不相干的伺服器,原本各自擁有獨立的 IP 設定,現在再加上 1 組 IP 做為兩組伺服器高可用性群組的服務位址,因此不管群組內的伺服器如何變化(例如損毀離線),群組內剩餘可運作的伺服器就會接手這個位址繼續提供相同服務。群組內的兩組伺服器額外再透過 1 條網路線相互偵測,確認對方是否正常運作以便接手服務,伺服器之間的資料同步也是透過這條線材(此 Heartbeat 網路連線只存在於伺服器之間,不開放也不連結至其它網路)。
依筆者架設的網路環境,網段為 192.168.88.0、網路遮罩為 255.255.255.0,預設閘道 192.168.88.1。因高可用性要求的緣故,無法使用 DHCP 配發位址(DHCP 每次配發的位址不一定相同),其中主要 N7770-10G 的 IP 設定為 192.168.88.88,另 1 台次要為 192.168.88.89(若網段中含有 DHCP 伺服器,請和 DHCP 位址池相互錯開),此外兩台硬碟安裝槽位必須相同,規劃並建立完成 RAID 模式,而次要的儲存容量要大於或等於主要伺服器,且兩台伺服器的網路名稱不可一致。接下來看圖跟著筆者走一次流程,你就會發現其實沒有這麼難。
▲硬體變更部分,額外使用 1 條網路線把兩組 N7770-10G 串連起來(原廠建議使用 10GbE 網路卡)。
▲先行進入其中 1 台 N7770-10G 的管理介面,依序選擇「儲存」>「高可用性」>「設定」。
▲主要伺服器依序填入適當資訊,若自動故障回復選擇「開」,當主要伺服器下線維修之後再度上線,則會將服務接手回來,反之則交換身分,變成次要伺服器。
設定頁面當中,將高可用性啟用之後,下方就會顯示其它可設定欄位。接著選擇「主要伺服器」角色,並輸入虛擬伺服器名稱(192.168.88.55 的網路名稱)和次要伺服器名稱(可於另外一台「系統網路」>「網路環境」當中查詢或修改)。下方則為相關 IP 位址設定,筆者藉由機身後方的 LAN2 網路埠連接至網路,所以接口部分選擇「LAN2」,指示位址用來反查高可用性的 IP 設定是否正常廣播至網路,一般選擇預設閘道,在此填入 192.168.88.1。
接著 IPv4 區塊,虛擬位址填入預先設想好的 192.168.88.55,次要伺服器就填入另外一台 N7770-10G 的 192.168.88.89。心跳線部分,由於我們想使用 10GbE 介面進行偵測以及同步資料作業,接口選擇 Additional LAN3,IP 位址部分則會自動填入,預設為 192.168.3.200 和 192.168.3.201,因為沒有和存取 NAS 所使用的 192.168.88.0 網段衝突,因此不做更動。按下 Apply 之後,接著就移往另外一台 N7770-10G 進行設定。
▲心跳線的位址設定已填入預設值,非必要則無需變動。
▲進階選項包含時間和連接埠設定,同樣也是保持預設值即可。
同樣進入另一台 N7770-10G 的「儲存」>「高可用性」>「設定」,請選擇「啟用」,接著角色部分選擇「次要伺服器」,下方 Primary Server IP 填入 192.168.88.88。按下 Apply 之後,兩台伺服器便會相互連線並偵測,接著重新開機進行同步作業,資料同步完成後,高可用性便架設完畢,可以開始存取使用 192.168.88.55 位址。需注意的是同步作業把次要伺服器當中的設定和資料移除,變成與主要伺服器相同,若先前已經儲存檔案,記得設定前先行備份。
▲次要伺服器的設定比較簡單,選擇「次要伺服器」角色之後,填入 Primary Server IP 主要伺服器 IP 即可。
依據測試結果和機器預設值,當主要 N7770-10G 離線時,次要 N7770-10G 大約可在 83 秒內上線繼續運作,如此便可利用高可用性群組,盡量縮短服務下線的時間。雖然實際上的應用還是有些限制,譬如原先正在傳送的檔案將會中斷,需要重新傳送,也僅能使用相同的硬體建立高可用性群組,但依目前科技技術發展,高可用性已是相當不錯的解決方案。
防毒軟體與備份、多媒體功能
長久以來,Thecus 都與 McAfree 有著密切的合作關係,即使後來 Intel 將 McAfree 納入旗下也是如此,N7770-10G 依然配有防毒軟體功能,隨硬體免費提供授權使用,對於多人使用的狀況,能夠減少惡意軟體藉由共用資料夾散播的途徑。防毒軟體能夠建立多個排程掃描,最長以每星期為單位,掃描到可疑檔案能夠選擇直接刪除或是隔離後等待負責人員處理。
▲防毒軟體減少惡意軟體藉由公用資料夾傳播。
使用者個人檔案部分,Thecus 直接與 Acronics True Image 攜手,提供個人電腦版軟體,依據排程時間將資料備份至 NAS 內部空間;Apple Mac 則能夠直接使用內建的 TimeMachine 功能,將資料備份至 NAS。雲端儲存空間目前和 Dropbox、Amazon S3、ElephantDrive 連動,把 NAS 內部資料再傳輸一份至雲端,達到多重備份保障目的,在外也可隨時隨地存取。
行動裝置安排 T-OnTheGo 應用程式,能夠遠端存取檔案,無論是上傳下載、同步照片,亦或是直接分享檔案網址給他人使用皆可完成。家庭娛樂搭配 KODI(前身為 XBMC)多媒體娛樂中心,相信大家都不陌生,使用 1 條 HDMI 線材連接至電視之後,便能夠直接播放 NAS 所儲存的多媒體資料。
▲T-OnTheGo 用來存取 NAS 內部檔案,也能夠同步手機的資料夾。
▲KODI 多媒體中心運作畫面。
(下一頁:高性能傳輸表現)
最高傳輸速度超過 900MB/s
前面寫得再多,是貓是虎最終都得要實際測試才會現出原形。除了一般採用 1000MbE 有線網路卡連線之外,也特別商請廠商出借 C10GTR 網路卡安裝在桌上型電腦之中,直接與待測 NAS 連線測試讀寫傳輸速度。至於讀寫端電腦的磁碟讀寫速度也不必擔心,筆者使用 16GB 的 RAMDisk 作為讀寫目標,速度均超過 10Gbps,不會成為瓶頸。
測試方式部分,1000Mbps 採用單一 1GB 檔案和 1024 個 1MB 小檔案,10Gbps 則是採用單一 10GB 檔案和 1024 個 10MB 小檔案,以 FastCopy 軟體對 NAS 的儲存空間進行讀寫,傳輸協定則有 iSCSI 和 CIFS/SMB 這兩種。
▲RAMDisk 的讀寫速度足以支撐 10GbE 網路卡流量。
▲Thecus N7770-10G 於各種 RAID 模式的讀寫速度(1000Mbps)。
▲Thecus N7770-10G 於各種 RAID 模式的讀寫速度(10Gbps)。
測試時除了 RAID 10 和 RAID 50 要求偶數數量,使用 6 顆硬碟,其它 RAID 均採用 7 顆 6TB Seagate Enterprise Capacity 硬碟,全部抽取架放好放滿。由測試結果得知,這款 NAS 的傳輸效能相當不錯,增列 10GbE 網路卡是相當聰明的選擇,速度限制從網路卡移往 RAID 模式和硬碟傳輸速度身上。依據 RAID 陣列組合的不同,最高讀寫速度超過 960MB/s 和 740MB/s。
高可用性與效能的結合體
N7770-10G 目前市場售價新台幣 34,900 元,其它廠商在此價格帶的產品,把 10GbE 網路卡列為選配額外販售,,記憶體容量和儲存裝置安裝空間也不若 Thecus 大方。部分使用者可能會覺得 Thecus 附加軟體數量沒有它廠來得多,但筆者覺得可以用使用情境進行挑選。
若使用者目標明確,希望 NAS 做好原本儲存檔案、分享檔案的用途,又希望效能和安全性兼顧,那麼這台支援高可用性和 10GbE 網路卡的機器可以考慮,具備 7 組儲存裝置空間不怕升級擴充性受限,即使加入固態硬碟作為快取使用,也不用擔心剩餘槽位不敷使用。
廠商資訊
樺賦科技 http://tc.thecus.com
測試平台
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- 處理器:Intel Xeon E3-1230 v3
- 主機板:Asus Z87-Pro
- 記憶體:Micron DDR3-800 8GB x 4
- 網路卡:Thecus C10GTR
- 儲存空間:Plextor M6V 512GB
- 作業系統:Microsoft Windows 7 64bit 旗艦版
- 網路交換器:HP 1810-8G J9802A
- NAS 硬碟:Seagate Enterprise Capacity 6TB x 7