Оборудование. (Часть 5)
Платформа.
Правильный выбор аппаратной платформы очень важен. В качестве базовой основы системы хранения информации может служить платформа mini-ITX. Эта платформа в последнее время активно развивается и обладает рядом характеристик, позволяющих использовать её в производстве универсальных файловых серверов (сетевых систем хранения данных).
Системные платы стандарта mini-ITX обладают малыми размерами (170x170mm), низким энергопотреблением, достаточным функционалом, современными наборами системной логики, поддерживают установку самых новых и высокопроизводительных процессоров с динамической регулировкой энергопотребления, причем двух конкурирующих процессорных гигантов - Intel и AMD, предоставляют быстрый доступ к оперативной памяти и дисковому массиву.
Оперативная память.
DDR4 SDRAM (double-data-rate four synchronous dynamic random access memory) — четвёртое поколение оперативной памяти DDR SDRAM обеспечивает повышенную производительность, увеличенную емкость DIMM, пониженное энергопотребление, обеспечивая до 50% повышения производительности, выполняет циклические проверки с избыточностью (CRC) для обеспечения повышенной надежности хранения данных, имеет встроенную функцию контроля нарушения четности для проверки целостности передачи команд и адресов, обеспечивает повышенную целостность сигнала и другие функции RAS. Рекомендуемый объем памяти для ZFS - не менее 16 GB.
Центральный процессор.
CISC-процессор (Complex instruction set computer — вычисления со сложным набором команд), процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC являются микропроцессоры семейства x86, хотя уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд. В начале процесса исполнения сложные команды разбиваются на более простые операции, исполняемые RISC-ядром. Современные процессоры содержат несколько вычислительных ядер в одном корпусе (на одном или нескольких кристаллах).
4-ядерные процессоры в базовой основе - хороший выбор, 6-ядерные в верхнем сегменте. Выбор обусловлен требованиями файловой системы ZFS (Zettabyte File System). Она наиболее оптимально работает на обычных HBA (Host Bus Adapter) контроллерах т.к. требует полного контроля над физическими и логическими носителями (массивами дисковых накопителей), только так ZFS способна обеспечить высокую скорость доступа, контроль целостности, а также минимизацию фрагментации данных, при этом уникальный функционал ZFS требует вычислительные ресурсы, которые могут быть предоставлены многоядерными процессорами.
Дисковые накопители.
Выбор 3.5 дюймовых дисковых накопителей (жестких дисков) с интерфейсом SATA 6 Gb/s и емкостью в 2 и 4 Tb — оптимальный вариант. Serial ATA 6 Gb/s — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. Этот стандарт в два раза увеличил скорость передачи данных по сравнению с предыдущей версией, приобрел функцию программного управления NCQ.
Устройства с поддержкой NCQ (Native Command Queuing — аппаратная установка очередности команд) способны принимать несколько запросов одновременно и реорганизовывать порядок их выполнения для достижения максимальной производительности с учётом внутренней архитектуры устройства, минимизируя количество перемещений головок и ожидание нужного сектора на треке диска. NCQ повышает производительность задач, связанных с произвольным чтением, обработкой данных от двух и более источников, одновременную работу нескольких программ. Типичная нагрузка для сервера — одновременное выполнение запросов от нескольких клиентов.
Сетевые интерфейсы.
Распространенным интерфейсом передачи данных, применяемым в компьютерной технике, является Gigabit Ethernet (Ethernet 1Gb/s). Это высокоскоростной интерфейс, обеспечивающий пропускную способность до 125 MB/s. Существуют одно, двух и четырех-канальные решения Gigabit Ethernet для шины PCI Express 4x (Peripheral Component Interconnect Express - компьютерная шина, использующая программную модель шины PCI и высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных). Используя в сетевом хранилище четырех-канальный контроллер Gigabit Ethernet, можно организовать четыре независимых сетевых подключения с пропускной способностью 1Gb/s каждое или два независимых сетевых подключения с пропускной способностью 2Gb/s каждое или одно сетевое подключение с пропускной способностью 4Gb/s, используя технологию Link Aggregation. (Link Aggregation — технология объединения нескольких физических каналов передачи данных в один логический).
Если требуется более высокая пропускная способность сетевых подключений рекомендуется использовать контроллеры 10 Gigabit Ethernet (Ethernet 10G). Существует несколько стандартов физической среды 10GbE, наиболее распространенный использует витую пару категории 6 (максимальное расстояние до 50 метров) и 6а (максимальное расстояние до 100 метров). Для увеличения максимального расстояния прокладки кабеля можно использовать контроллеры с портами SFP вместо обычных RJ45.
В SFP порт можно подключать SFP модули (Small Form-factor Pluggable — промышленный стандарт модульных компактных приёмопередатчиков) с различными комбинациями приёмника (RX) и передатчика (TX), что позволяет выбрать необходимые характеристики соединения, исходя из используемого типа оптоволоконного кабеля (максимальное расстояние до 300 метров). В настоящее время распространены одно и двух-канальные решения 10 Gigabit Ethernet для шины PCI Express 8x.
Электропитание.
Качественное электропитание — обязательное условие надежной работы файл-сервера. Наибольшее количество ошибок в работе устройств резервного хранения информации происходит из-за некачественного электропитания. Чаще всего используют блоки питания недостаточной мощности (в частности внешние модели "ноутбучного" типа) или модели с устаревшими схемотехническими решениями и элементной базой сомнительного качества.
Сертификат 80 PLUS Bronze (эффективность 82%~85% при нагрузке 20%~100%) - хороший базовый выбор. Показатель эффективной мощности отдаваемой в нагрузку от 550 Вт (при 6-ти дисках в массиве). Рабочая температура в районе 50℃, работа в режиме 24/7 (круглосуточно). Поддержка Active PFC (Active Power Factor Correction — активная компенсация реактивной мощности).
Поддержка Active PFC обеспечивает отсутствие всплесков тока потребления на вершине синусоиды питающего напряжения и равномерную нагрузку на силовую линию, улучшает реакцию блока питания во время кратковременных (доли секунды) провалов сетевого напряжения, когда блок работает за счет энергии конденсаторов высоковольтного выпрямителя, эффективность использования которых увеличивается более чем в два раза, значительно снижает уровень высокочастотных помех на выходных линиях.
Корпус. Охлаждение.
Существует огромное предложение в сегменте "рэковых" корпусов (Rack) и единичные модели в сегменте малого офиса (SOHO).
