Данная статья написана с целью поделиться опытом эксплуатации NAS D-Link и Asustor в течении длительного времени, с надеждой, что она окажется полезной другим пользователям при решении проблемы надежного и длительного хранения и использования больших массивов данных.
Первоначально, накапливаемые фото-видео и другие материалы хранились, как и у большинства, на HDD установленных внутри графической станции. Но в 2011 году случился аппаратный отказ жесткого диска Seagate Barracuda 1T (далее - SG B) на котором хранились все исходные материалы, включая уже почти завершенный проект фильма, над которым велась работа. Для спасения данных пришлось обратиться в сервис, все это отняло немало времени, нервов и средств. Данные были спасены, но появился вопрос о дальнейшей стратегии надежного хранения данных, объем которых рос довольно быстро. Вариант построения RAID массива средствами самой граф.станции был мало перспективен, т.к. количество дисков, которые можно добавить в корпус ПК, ограничено количеством крепежных мест, и к тому же, это отрицательно сказалось бы на температурном режиме внутри корпуса в целом. Низкая расширяемость такого решения, отсутствие гибкости в конфигурировании и управлении архивом в такой конфигурации оказались решающими факторами в выборе в качестве основного элемента системы хранения данных (СХД) сетевых хранилищ - NAS.
Начиная с 2011 года, постепенно, по мере роста архива, приобретались 9 NAS в которые были установлены следующие диски:
3 модели DNS-323, HDD: Western Digital (WD) 2Т - 4шт, SG B 1.5T - 2шт (впоследствии заменены на WD 2T),
2 модели DNS-325, HDD: WD 3T - 2шт, WD 4T-2шт,
2 модели DNS-327, HDD: WD 3T-2шт, Toshiba 8T-2шт,
1 NAS Asustor AS-202T, HDD: Toshiba 14T-2шт,
1 NAS Asustor AS-1002T, HDD: WD 6T - 2шт.
Все хранилища работают в RAID1, суммарный дисковый объем составляет 88T, соответственно, для хранения данных - 44Т (без учета накладных расходов).
Теперь немного о самих хранилищах, применимости жестких дисков, особенностях их конструкции и эксплуатации. Модели DNS-323; 325; 327 компании D-Link сняты с производства и выпуск новых прошивок для них прекращен. В связи с этим, объем дисков которые можно установить (по заявлениям производителей) ограничен следующими величинами:
DNS-323 (FW 1.10) - 2T; диски большего объема видны как 2Т и задействовать оставшийся объем невозможно, существующая в инете альтернативная прошивка ALT-F, имеющая версии для всех описываемых в этой статье моделей DLink, хотя и поддерживает объем до 8Т на диск, но на практике оказалась не слишком стабильной и удобной в работе, из-за чего был выполнен возврат на родную прошивку с отказом от использования в этой серии NAS дисков размером более 2Т;
DNS-325 (FW 1.05) - 8T; проверка работоспособности с прошивкой ALT-F не проводилась; при установке дисков Toshiba HDWR180 8T была замечена странность в работе хранилища: когда оставшееся свободное место уменьшалось примерно до 790Gb, скорость записи файла на NAS резко снижалась и затем вообще прекращалась с выдачей сообщения о недоступности сетевого ресурса, хотя чтение уже записанных файлов с NAS при этом происходило нормально. Проверка тома встроенными в NAS средствами ошибок не выявила, но попытка записи новых файлов по-прежнему заканчивалась ошибкой. При установке этих дисков в DNS-327 ошибка не происходила.
DNS-327 (FW 1.10) - 10T; проверка с прошивкой ALT-F не проводилась;
AS-202T (FW 2.0.4.RBM1) - 16T; выпуск новых прошивок прекращен;
AS-1002T (FW 3.5.4.RE11) - 16T; в конце 2023 года прошивки еще обновлялись, последняя доступная версия - 4.0.6.RNS1.
У всех описываемых NAS заметно отличается скорость обмена данными, несмотря на наличие у всех гигабитного сетевого интерфейса. Связано это с существенными различиями как в ПО, так и в "железе". Реальная скорость чтения/записи при обмене большим файлом (2Gb) NAS с граф.станцией использующей SSD и отсутствии побочного сетевого трафика:
DNS-323 - 19MB/s (152Mbit/s) / 11MB/s (88 Mbit/s)
DNS-325 - 80MB/s (640Mbit/s) / 30MB/s (240 Mbit/s)
DNS-327 - 100 MB/s (800 Mbit/s) / 45 MB/s (360 Mbit/s)
AS-202T - 110 MB/s (880 Mbit/s) / 67 MB/s (536 Mbit/s)
AS-1002T - 110 MB/s (880 Mbit/s) / 63 MB/s (504 Mbit/s)
Разница в скорости чтения и записи примерно в 2 раза обусловлена тем, что при чтении данных система использует распределение нагрузки с чередованием, и пока идет чтение с одного диска, подготавливается следующий блок данных со второго. Это дает не только прирост в скорости, но и снижает нагрузку на каждый диск уменьшая его износ. При записи процесс идет одновременно на два диска и производительность снижается. Тест выполнялся с теми моделями дисков, которые установлены в NAS (см. выше). Погрешность теста, вызванная этим обстоятельством, конечно, имеется. Но в целом видно, что более новые модели, оснащенные более производительными процессорами, задействуют возможности гигабитной сети наиболее полно и фактически приближаются к физическому пределу скорости этого интерфейса. При тестировании и эксплуатации NAS в условиях моей системы не используются дополнительные возможности (такие как шифрование, различные сервисы и сервера и прочие расширения, включая защитные сетевые механизмы, т.к. сеть не имеет подключения к Интернету), NAS работают только как RAID файловые хранилища. На практике, монтаж видеоматериалов формата 4K (хранятся на всех NAS кроме DNS-323) вполне комфортен, хотя иногда бывает заметна небольшая (десятки мс) задержка в отклике монтажки на действия пользователя (конфиг граф.станции - i7 5930 на 4,1GHz, Asus X99 Deluxe, 64G RAM, PNY P2000 с двумя 4К мониторами по DisplayPort).
Что касается конструкции NAS - наиболее удачным из упомянутых является AS-202T. У него самая низкая температура внутри устройства и температура самих HDD (во всех эксплуатируемых NAS скорость вентилятора установлена в ПО на максимум). Также, для замены HDD не требуется какой-либо разборки корпуса, а само устройство допускает горячую замену дисков. В целом, впечатления от конструктивных решений и внешнего вида, и не в последнюю очередь, производительности этого NAS ставят его на первое место. Его "младший брат" AS-1002T, тоже неплохо исполнен, не отстает от AS-202T в производительности, но для замены HDD придется снять часть корпуса и горячей замены в нем, понятное дело, уже нет. D-Link в процессе эволюции своих NAS заметно улучшили скоростные характеристики, но в части конструктива шли больше по пути акцента на дизайн внешнего вида чем практичности использования. Корпуса стали более хлипкими и менее удачными. Друг на друга DNS-327 уже поставить не получится из-за наклона верхней части корпуса. Самым "горячим" тоже оказался DNS-327, температура ЦП почти всегда превышала 50 градусов, температура HDD тоже была близка к верхнему допустимому пределу, что явно не лучшим образом сказывается на долговечности дисков. Для снижения температуры пришлось установить дополнительный вентилятор в верхней крышке, что дало выигрыш в 7 градусов. На крышке есть место и под второй вентилятор, который тоже имеет смысл установить, что позволит облегчить температурный режим еще на несколько градусов. Вентилятор подключается к контактам "+12в" и "-" разъема питающего HDD на материнской плате.
В передних съемных крышках DNS-323 и 325, в нижней части была вырезана дополнительная вентиляционная щель для увеличения потока поступающего воздуха, т.к. штатные вентиляционные щели по контуру передней крышки очень узкие и быстро забиваются пылью, после чего температура начинает резко возрастать.
Доработки конструкции NAS Asustor не проводились.
У NAS Asustor есть встроенная функция замены дисков на модели большего объема с переносом данных средствами NAS. Если в двух словах, то этот процесс выглядит так: заходим в управление томами и выбираем пункт "замена дисков на больший размер" (конкретное написание в разных моделях отличается, здесь речь о самом механизме миграции данных). Система предлагает заменить левый диск на новый, имеющий больший размер. Выключаем, меняем диск (только левый, иначе RAID развалится), включаем. Система копирует файлы на новый диск и затем предлагает поменять второй диск. Выключаем, меняем правый диск, включаем. Система снова дублирует файлы на новый диск. Затем расширяем размер тома на новое значение соответствующее размеру новых дисков. Система начинает процесс перестроения RAID. В моем варианте я мигрировал на AS-202T с дисков WD 3T на Toshiba 14T. Информация сохранилась, размер тома увеличился, НО! пропали 2Т, сами диски как устройства были видны с правильным размером, а том был меньше на 2Т и никаким способом изменить это было не возможно. В итоге, все равно пришлось переносить данные на другие хранилища, удалять и заново создавать том. В этом случае все пошло как надо - размер дисков и тома совпадали. Отсюда вывод - встроенная фича хоть и кажется привлекательной, но работает далеко не идеально, и время при этом вовсе не экономится т.к. все этапы по замене дисков и копированию данных происходят очень долго, соизмеримо с вариантом при переносе данных во внешние накопители. Разумнее сразу, без танцев с бубном, провести замену дисков обычным способом: перенос файлов во внешние хранилища, замена дисков и конфигурирование нового тома, перенос данных обратно.
В процессе эксплуатации, кроме обычной чистки NAS от пыли, выяснилась необходимость периодической профилактической чистки (стирательной резинкой) контактов разъема переходной платы между HDD и материнской платой. Процедура выполняется раз в год, одновременно с полной чисткой хранилища. Данная проблема была впервые локализована на AS-1002T после трех лет эксплуатации. При ухудшении контакта переходной платки в разъеме на материнке, NAS в момент включения может "потерять" HDD и затем посчитает их вновь установленными, после чего переходит в мастер создания томов. Перезагрузка проблему не решила, пришлось скопировать всю информацию на другие диски, подключив один из дисков NAS в ПК, и затем, заново создав RAID1 вернуть информацию на место в NAS. Не фатально, но неприятно и требует много времени (десятки часов при объеме в 6Т) на перегон фалов, в процессе которого хранилище и информация выпадают из работы. Такая переходная плата есть во всех перечисляемых NAS кроме DNS-327. В этой модели SATA разъемы HDD распаяны сразу на материнской плате.
На момент написания статьи DNS-323 отработали уже по 10-12 лет , DNS-325 - 9 лет, DNS-327 - 7 и 8 лет, AS-202T - 6 лет и AS-1002T - 5 лет, и все они продолжают успешно эксплуатироваться в настоящее время. За все это время ни одного случая выхода из строя самих NAS или их блоков питания не было. Для организации сети между NAS и граф.станцией был использован управляемый сетевой коммутатор с 16-ю гигабитными портами и общей пропускной способностью 32 Гб/сек. При этом, остается большой потенциал для наращивания объема хранилища в будущем, путем замены имеющихся дисков на модели большего объема и добавлением в систему новых NAS. Питается весь монтажный комплекс от UPS мощностью 3000VA, что исключает потери информации при перебоях в электроснабжении. Два хранилища DNS-323 работают круглосуточно, среднесуточная наработка остальных составляет примерно 5 часов. Стабильная работа всей системы на протяжении 12 лет позволяет говорить о правильности выбранного решения по построению СХД. За это время произошел один отказ одного HDD SG B 1.5T в DNS-323, не повлекший потерю данных, диск был заменен с последующим автоматическим перестроением массива в течении нескольких часов. Единственный минус такого решения СХД - довольно высокая стоимость реализации, но с этим придется мириться если информации много, хранить ее надо долго и она представляет ценность для ее владельца.