QES 2.1

Операционная система для хранилищ All-Flash

Решение корпоративного уровня

Операционная система QES (QNAP Enterprise Storage) основана на эффективном ядре FreeBSD и файловой системе ZFS, которые оптимально подходят для корпоративных приложений. Версия QES 2.1 оптимизирована для систем хранения класса All-Flash и реализует высокую производительность и надежность в средах VDI. Также QES совместима с облачными средами OpenStack® для расширения спектра возможностей.

  • Оптимизация для All-flash

  • Целостность данных

  • Безотказность в режиме 24/7

  • Быстрое восстановление

  • Виртуализация

  • Экономичность

Алгоритм коалесценции запросов чтения/записи

Алгоритм коалесценции (Write Coalescing) разработан для оптимизации многочисленных произвольных операций записи/чтения и уменьшения количества обращений к твердотельным накопителям. Его применение дает 4-кратное увеличение скорости операций ввода/вывода и существенно продлевает срок жизни SSD. Алгоритм отвечает за накопление и слияние блоков данных произвольных размеров в поток непрерывных данных для дальнейшего получения больших блоков одинакового размера. Все операции выполняются в оперативной памяти, а после обработки данные крупными блоками помещаются на твердотельные накопители.


Самовосстановление данных

Приоритетной задачей для файловой системы ZFS является сохранение целостности данных от повреждений, которые возникают из-за сбоев, ошибок метаданных и прошивки контроллера диска. Целостность проверяется сравнением контрольной суммы в момент обращения к блоку данных. Если контрольная сумма при чтении не совпадает с ранее сохраненным значением, то ZFS исправляет блок данных благодаря механизму избыточности.

Дедупликация в режиме реального времени

Дедупликация данных осуществляется на уровне блоков с применением перекрестного анализа файлов в режиме реального времени. Структуры данных всего тома анализируются блоками, после чего сохраняется только один уникальный экземпляр каждого блока. Проиндексированные дубликаты данных для пользователя логически представлены как отдельные файлы. Процесс осуществляется почти мгновенно благодаря использованию современных многоядерных процессоров и больших объемов оперативной памяти. Данные дедуплицируются перед записью на диск, что существенно минимизирует требуемое пространство. При обращении к дедуплицированным данным исходная структура восстанавливается по созданной ранее индексной таблице. Клиентские операционные системы и приложения не заметят различий и получат данные в исходном формате. Однако отметим, что дедупликация и сжатие данных не эффективны для мультимедийных данных, таких как изображения, аудио- и видеофайлы, так как в них уже применены собственные алгоритмы сжатия.

Репликация данных на стороне сетевого накопителя

Стандартная репликация файлов требует, чтобы хост-сервер считывал данные из одной части дискового пространства и записывал в другую. Если объем данных большой, то скорость копирования и потребность в вычислительных ресурсах сервера возрастает. В составе QES есть функция Fast Clone с дедупликацией данных, где хост-сервер дает команду хранилищу выполнить репликацию данных на основе измененных метаданных. В результате все операции производится на стороне сетевого хранилища, что освобождает сервер и инфраструктуру от дополнительной нагрузки. Тестирование в лаборатории QNAP показало, что QES выполняет репликацию файла размером 70 ГБ за 20 секунд.

Моментальные снимки (Snapshot)

В случае программного сбоя систему можно вернуть к одному из ранее сохраненных состояний. Технология фонового копирования при записи (COW) поддерживается в полном объеме, в том числе для создания моментальных снимков. Использование моментальных снимков защищает данные от случайных или преднамеренных действий, вирусов-шифровальщиков и других угроз, которые приводят к потере или повреждению информации. Операционная система QES поддерживает до 65 000 моментальных снимков папок или LUN с минимальным интервалом 5 минут, что наглядно уменьшает показатель RPO (Recovery Point Objective).

SnapSync

Использование утилиты SnapSync в приложении Backup Station создает резервные копии снимков на удаленном устройстве, сайте или облаке. Поддерживаются резервные копии как на уровне файлов, так и блоков, а также разностные резервные копии, чтобы использовать дисковое пространство и пропускную способность каналов максимально эффективно.

Работа в средах виртуализации

Модели под управлением QES имеют сертификаты VMware Ready и Citrix Ready, а также совместимость с Microsoft Hyper-V, Windows Server 2016 и 2019. Это открывает гибкие возможности выбора системы виртуализации и управления виртуальной средой. QES поддерживает интерфейсы VMware VAAI и Microsoft ODX для переноса части сервисных операций с сервера ESXi на систему хранения данных, чтобы повысить общую производительность инфраструктуры виртуальных машин.

Работа в среде VMware

Дополнительно подключаемый модуль QNAP vSphere Client и провайдер QNAP SMI-S повышают эффективность эксплуатации и управления при работе со средами виртуализации VMware.

Совместимость с облачными средами OpenStack

QES поддерживает сервисы обмена файлами OpenStack® Cinder и Manila. С помощью драйвера QNAP Cinder сетевой накопитель на основе QES может предоставить виртуальному компьютеру пространство хранилища на уровне блоков. Это не только ускоряет развертывание виртуальных машин и повышает эффективность доступа к образам виртуальных машин через iSCSI, но также облегчает интеграцию в коммерческие облачные платформы хранения.