QNAP TS-809U-RP, lo storage in formato rack

Anche nel più piccolo degli uffici la mole di dati che vengono quotidianamente utilizzati per l'attività produttiva richiede una qualche forma di centralizzazione delle informazioni, non fosse altro per assicurare un'adeguata protezione dei dati da eventuali malfunzionamenti degli hard disk sui quali sono memorizzati. Un approccio corretto dovrebbe prevedere un dispositivo di ridondanza dei dati a livello di singolo PC presente nella rete d'ufficio, nella forma ad esempio di due hard disk configurati in modalità Raid 1, oltre che un'unità indipendente nella quale vengono in automatico eseguite delle copie di backup dei dati.

Per quest'ultima tipologia di applicazioni si può pensare ad uno dei PC della rete specificamente destinato a questo tipo di funzionalità, ma molto spesso non è questo l'approccio più corretto. Un dispositivo NAS, Network Attached Storage, può svolgere al meglio le operazioni di backup abbinando a queste anche varie funzionalità avanzate all'interno della rete. In queste pagine abbiamo analizzato la proposta NAS top di gamma della serie QNAP, destinata all'utilizzo nella piccola media impresa e in ambienti corporate.

TS-809U-RP, è questo il nome del NAS QNAP oggetto di questa analisi: il form factor scelto, quello Rack a 2 unità, lascia intendere come questo prodotto sia pensato per l'installazione in un armadio rack, non necessariamente ad altezza intera considerando la profondità complessiva inferiore a 55 cm. Il pannello frontale presenta 8 cassettini per unità da 3 pollici e mezzo, per una capienza complessiva che può raggiungere i 16 Terabytes complessivi con una catena Raid 0 oppure JBOD e hard disk da 2 Terabytes ciascuno. La tabella seguente raccoglie le principali specifiche tecniche di questo prodotto:

Cuore di questo sistema NAS è il processore Intel Core 2 Duo E7400, architettura per sistemi Socket 775 LGA caratterizzata da una frequenza di clock di 2,8 GHz e da cache L2 unificata tra i due core in quantitativo di 3 Mbytes. La presenza di un processore x86 all'interno di questo NAS non deve sorprendere: alla base del QNAP TS-809U-RP troviamo infatti una tradizionale architettura PC, con sistema operativo Linux che governa sia le funzionalità Raid degli hard disk sia interfaccia di amministrazione e varie funzionalità software integrate.

Varie altre soluzioni NAS per utilizzo in uffici domestici o in piccole aziende si servono di architetture di processore custom, tipicamente Marvell, oppure di processori Intel della famiglia Atom. La scelta di QNAP di sfruttare un processore Intel Core 2 Duo permette di avere a disposizione una potenza di elaborazione sensibilmente più elevata, utile sia nel momento in cui si sfruttino in parallelo le varie funzionalità accessorie implementate in questo prodotto sia per gestire al meglio il recovery della catena Raid nel momento in cui uno degli hard disk dovesse venir sostituito.

Da pannello frontale sono accessibili 8 cassettini per hard disk da 3 pollici e 1/2, vero e proprio standard per sistemi NAS di questa fascia di prezzo; i cassettini sono compatibili anche con meccaniche da 2 pollici e 1/2, grazie ad apposite predisposizioni. In bundle con l'unità sono fornite tutte le viti necessarie per il corretto montaggio di entrambe le tipologie di hard disk. I cassettini possono venir bloccati con una chiave universale: una copia è fornita in dotazione.

Il pannello posteriore presenta i due connettori di rete Gigabit, 4 porte USB 2.0 e due connettori coperti da un cappuccio plastico: il primo è per una porta seriale RS232, mentre il secondo è per collegare uno schermo al sistema così da poter interagire da lato bios in caso di malfunzionamenti. E' presente anche un piccolo foro, attraverso il quale è possibile resettare il sistema intervenendo con uno spillo.

Trattandosi di un NAS destinato all'utilizzo in un armadio rack, QNAP ha scelto di utilizzare un sistema di alimentazione ridondato: i due alimentatori quindi operano alternativamente, con uno in funzione e il secondo che interviene automaticamente in caso di malfunzionamento del primo. E' ovviamente necessario che entrambi siano collegati alla presa della corrente. La potenza complessiva erogata da ciascuno è pari a 300 Watt, valore più che sufficiente ad assicurare il corretto funzionamento del dispositivo anche con 8 hard disk installati.

In questa pagina illustriamo quali siano le differenti configurazioni Raid a disposizione del NAS Qnap TS-809U-RP: 0, 1, 5, 5+ Hot Spare e 6, affiancate da quelle a singolo disco e JBOD (Justa  Bunch of Disk). E' scontato ricordare come un prodotto di questo tipo abbia senso nel momento in cui gli hard disk sono configurati in modo da assicurare un adeguato livello di ridondanza dei dati.

Raid 0

Richiede come minimo la presenza di 2 hard disk; i dati memorizzati vengono suddivisi tra gli hard disk presenti senza alcun tipo di informazione legata alla parità dei dati o alla loro ridondanza. La conseguenza diretta è l'assenza di qualsiasi tipo di protezione dei dati nel momento in cui uno dei dischi dovesse malfunzionare.

I vantaggi di una configurazione Raid 0 riguardano le prestazioni velocistiche: letture e scritture avvengono contemporaneamente su più hard disk, con un incremento prestazionale notevole rispetto ad una configurazione tradizionale. La distribuzione dei dati su dischi diversi senza ridondanza impedisce l'utilizzo di un hard disk di hot spare, che possa subentrare come sostituto di un hard disk rotto; la rottura di un disco implica infatti una immediata corruzione di tutti i dati presenti nella catena raid

Raid 1

Meglio nota anche con il nome di mirroring, questa modalità Raid esegue una copia speculare di tutti i dati su due o più dischi presenti nella catena. In caso di due dischi si ha un mirror classico, mentre con più dischi presenti il sistema ne mostra solo uno come presente, mentre tutti gli altri operano come copie del principale.

Un approccio di questo tipo privilegia la ridondanza dei dati, senza permettere di ottenere incrementi prestazionali. La capacità complessiva della catena Raid sarà pari a quella del più piccolo disco presente, nel caso in cui la dimensione dei dischi fosse differente. La ridondanza dei dati contro malfunzionamenti degli hard disk sarà tato più elevata quanto maggiore il numero di hard disk presenti nella catena.

Raid 5

La configurazione Raid 5 prevede l'utilizzo di almeno 3 hard disk, con una suddivisione dei dati tra gli hard disk presenti e distribuzione tra tutti gli hard disk dei dati di parità. Questo approccio permette di ottenere ridondanza dei dati, proteggendo la configurazione da un possibile malfunzionamento di uno degli hard disk presenti.

Una configurazione Raid 5 può essere espansa utilizzando anche un hard disk di hot spare: nel momento in cui uno degli hard disk dovesse manifestare malfunzionamenti il suo posto può essere automaticamente ripristinato dall'hard disk di hot spare, sul quale vengono ripristinati i dati grazie alla distribuzione dei dati di parità su tutti gli altri hard disk presenti nella catena.

Ipotizzando la presenza di hard disk identici, indicando con N il numero degli hard disk presenti la capienza complessiva è pari a capacità di un singolo hard disk moltiplicato per (N-1).

Raid 6

Un sistema Raid 6 utilizza un approccio simile a quello Raid 5, con una distribuzione dei dati di parità due volte su tutti i dischi presenti nella catena. Ne consegue una superiore ridondanza rispetto ad una catena Raid 5, con la possibilità di mantenere il corretto funzionamento della catena con un massimo di 2 hard disk che si sono danneggiati contro il singolo disco della catena Raid 5.

Ipotizzando la presenza di hard disk identici, indicando con N il numero degli hard disk presenti la capienza complessiva è pari a capacità di un singolo hard disk moltiplicato per (N-2). Il numero minimo di hard disk richiesti è pari a 4.

JBOD

Di tutte le possibili configurazioni è in assoluto quella meno interessante, in quanto non abbina ridondanza dei dati tantomeno incrementi prestazionali. Gli hard disk presenti sono uniti tra di loro in modo sequenziale, ottenendo quale risultato un singolo hard disk di capienza pari alla somma della capienza dei dischi presenti. Un approccio di questo tipo è utile nel momento in cui si voglia avere a disposizione solo un hard disk massimizzando la sua capienza complessiva, benché sia composto da vari dischi collegati sequenzialmente uno all'altro.

Di tutte le possibili configurazioni Raid è evidente come quelle più interessanti per il NAS QNAP TS-809U-RP sono quelle Raid 5 e Raid 6, sfruttando tutti e 8 gli hard disk che possono essere installati. Consigliamo di configurare almeno un disco come unità di hot spare, così che un hard disk con malfunzionamento possa venir automaticamente espulso dalla catena Raid e rimpiazzato dal disco di hot spare, salvaguardando l'integrità dei dati.

Abbiamo avuto modo di vedere il design esterno del QNAP TS-809U-RP; intervenendo su due viti zigrinate poste nella parte posteriore è possibile rimuovere il pannello superiore e osservare all'interno questo prodotto. Nella parte frontale sono presenti i cassettini per le 8 unità SATA, mentre sul lato sinistro è chiaramente visibile l'alimentatore ridondato da 300 Watt di potenza. Tutta la restante area vede una scheda madre sulla quale sono presenti chipset, processore Intel Core 2 Duo E7400, memoria di sistema, memoria Flash con sistema operativo preinstallato e controller Raid per gli hard disk.

La scheda madre è ovviamente una soluzione custom, specificamente sviluppata per questo prodotto. Le dimensioni complessive sono inferiori rispetto all'area a disposizione, grazie principalmente all'assenza di slot per periferiche accessorie e all'utilizzo di alcuni componenti di ridotte dimensioni. Segnaliamo ad esempio la memoria Flash da 128 Mbytes, inserita su un connettore a sviluppo verticale montato accanto al south bridge del chipset, nonché l'utilizzo di memoria DDR2 con modulo SoDimm tipicamente adottato in sistemi notebook.

Nella parte sinistra della scheda madre sono raccolti vari connettori: due sono i classici a 24 pin e a 8 pin per l'alimentazione della scheda madre e dei componenti a questa associati, mentre gli altri 8 governano l'alimentazione degli 8 hard disk installati. Con questo approccio è possibile gestire direttamente da scheda madre l'alimentazione dei singoli hard disk, disabilitandone da interfaccia di amministrazione alcuni qualora questo venga richiesto dall'utente.

Sono due i controller SATA utilizzati dal NAS QNAP: entrambi Marvell 88SX7042, utilizzano connessione PCI Express per interfacciarsi con il chipset e supportano ciascuno un massimo di 4 canali SATA

Il raffreddamento interno è assicurato da 3 ventole da 80 millimetri di diametro, montate dietro i cassettini per gli hard disk. Le ventole aspirano aria dal pannello frontale, veicolandola attraverso gli hard disk così che siano raffreddati direttamente; l'aria viene quindi soffiata all'interno dello chassis, raffreddando i dissipatori di calore montati su processore e bridge del chipset. La velocità di rotazione delle ventole è gestita in modo automatico dal tool di hardware monitoring integrato nella scheda madre.

Il sistema operativo e l'interfaccia di amministrazione sono memorizzati in una memoria flash da 128 Mbytes di capacità complessiva, prodotta da Apacer. Come segnalato, questo componente è montato verticalmente sul PCB della scheda madre, così che non possa venir rimosso dal sistema se non aprendolo completamente.

Una soluzione NAS in formato rack come il QNAP TS-809U-RP è prodotto che abbina una particolare struttura hardware, con chassis rack a 2 unità e possibilità di gestire sino a 8 hard disk da 3 pollici e 1/2, ad una ricca piattaforma software. Un NAS di questo tipo utilizza un approccio che ricorda molto da vicino quello di un PC dedicato allo storage: alla base infatti troviamo una cpu x86 di valida potenza complessiva, il modello Core 2 Duo E7400 di Intel, con 2 Gbytes di memoria di sistema.

Il primo pannello, al quale si accede attraverso una interfaccia web, permette di accedere all'interfaccia di amministrazione, a quella di web file manager, al servizio clienti web di QNAP, al QNAP Wiki e al forum di discussione.Gli ultimi 3 pannelli sono link a servizi esterni, mentre ai primi due si accede attraverso login e password. Entrando nel pannello di configurazione avanzata è possibile integrare questi 5 pannelli di default con altri che richiamano specifiche funzionalità, a seconda del tipo di configurazione che viene scelta per il sistema.

Il pannello FTP è molto pratico da utilizzzare: sono presenti alcune cartelle di default create dal sistema, ma è ovviamente possibile creare una struttura ad albero di vari livelli a seconda delle proprie specifiche necessità. L'upload dei files può avvenire uno per volta, attraverso un form accessibile da questo pannello di amministrazione, oppure con una tradizionale sessione ftp con upload multipli.

L'interfaccia di amministrazione è indubbiamente l'elemento più importante per il controllo delle funzionalità fornite dal QNAP TS-809U-RP: da questo pannello è possibile accedere a tutte le impostazioni, abilitando le molte funzionalità implementate che vanno oltre il semplice storage dei dati, la configurazione delle modalità Raid e il servizio FTP.

A seguire la lista completa delle funzionalità software implementate da QNAP in questo prodotto:

Quanto implementato da QNAP via software permette di utilizzare, tra le varie opzioni, questo NAS con le seguenti modalità:

1. tradizionale dispositivo di storage in rete locale;
2. server ftp con accesso esterno, a condizione che sia presente un IP definito nella rete locale interna per l'uscita univoca sulla rete esterna;
3. server web, con il quale poter eseguire anche codice php;
4. web file manager;
5. stazione multimediale, con la quale poter accedere sempre via web a tutti i contenuti multimediali salvati;
6. stazione di download: interfaccia per la gestione di file che vengono messi a disposizione per il download agli utenti abilitati;
7. sistema di sorveglianza, con la gestione di un massimo di 4 webcam IP;
8. server MySQL.

Questi servizi possono ovviamente venir configurati anche contemporaneamente, estendendo la funzionalità del dispositivo a seconda delle specifiche necessità. E' evidente come il collo di bottiglia sia la potenza elaborativa messa a disposizione; a differenza di altri NAS, basati su piattaforma Intel Atom o su chip non x86, la presenza di una cpu Intel Core 2 Duo E7400 permette di avere una certa flessibilità, con una gestione contemporanea di un elevato numero di utenti. Sempre da pannello di amministrazione è disponibile una interfaccia di sintesi, che fornisce informazioni sullo spazio disponibile, sullo stato di occupazione dell'interfaccia di rete e su quello della cpu, dati con i quali è possibile capire in produzione quanti utenti possano accedere contemporaneamente ai servizi messi a disposizione assicurando una buona reattività complessiva del sistema.

E' quindi evidente come il QNAP TS-809U-RP non possa essere limitato ad un semplice utilizzo quale unità per lo storage dei dati all'interno della propria rete locale; la flessibilità d'utilizzo è infatti tale da permetterne l'impiego con svariate funzionalità, evitando con questo di dover utilizzzare specifici PC per alcuni di questi servizi. Ottimizzando il numero di utenti che accedono contemporaneamente è infatti possibile configurare questo prodotto come soluzione di storage centralizzato, server ftp per la distribuzione di contenuti, server sul quale far girare un database MySQL interfacciato a pagine PHP che vengono erogate sempre dal TS-809U-RP come server web per una intranet aziendale.

Non è semplice sintetizzare quali siano gli ambiti di utilizzo di un dispositivo NAS quale il QNAP TS-809U-RP. In queste pagine ne abbiamo mostrato costruzione e funzionalità principali, ma la sua flessibilità d'uso lo rende adatto all'utilizzo in molti ambienti. Non si tratta, e la costruzione del resto lo lascia intendere molto chiaramente, di un prodotto direttamente comparabile ad altre soluzioni NAS per un numero inferiore di hard disk, in quanto alcune scelte tecniche sono specificamente orientate all'utenza professionale.

L'ambito di utilizzo è quello interno agli uffici d'azienda, possibilmente in una saletta calcolo dedicata assieme agli altri dispositivi di elaborazione utilizzati internamente, spazio nel quale le sue funzionalità avanzate possano essere messe a frutto al meglio. Qualora implementato all'interno degli uffici della redazione di Hardware Upgrade, per dare un'esemplificazione pratica del tipo di utilizzo possibile, configueremmo il QNAP TS-809U-RP quale stazione di storage sia per i dati dei singoli redattori, con backup automatizzati dai PC personali, sia quale centro d'archiviazione di tutti i dati (software e benchmark) utilizzati in laboratorio per i test delle differenti tipologie di prodotti.

Accanto a questo la possibilità di configurare un database MySQL e di gestire un server web verrebbe sfruttata con una intranet interna, per l'erogazione di informazioni e servizi condivisi da interfaccia web interna Parallelamente sarebbe possibile schedulare il download automatizzato notturno dei backup dei dati dei server che utilizziamo per la generazione delle pagine del sito, server che sono fisicamente localizzati in una sala dati a Milano, attraverso connessione ADSL, non dovendo per questo ricorrere ad un PC dedicato. Il supporto a webcam IP potrebbe infine venir sfruttato per un sistema di videosorveglianza interno, da abbinare al tradizionale impianto di allarme, con alcune videocamere posizionate internamente agli uffici e altre all'esterno. Quanto raccontato è un tipico scenario d'uso del QNAP TS-809U-RP, che prevede in funzione sono alcuni dei servizi offerti ma che ben si adatta a quelle che sono le specifiche esigenze di una realtà quali gli uffici della redazione di Hardware Upgrade.

I due alimentatori assicurano che il sistema possa continuare a operare nel caso in cui uno dei due dovesse malfunzionare, con un principio di funzionamento che per analogia è molto simile a quello di una catena Raid 1. Le due schede di rete Gigabit possono venir configurate in modalità failover, con la quale una interviene a sostituire l'altra in caso di guasto, oppure load balancing, con un bilanciamento del carico di lavoro richiesto tra le due interfacce. Sono queste altre scelte tecniche che differenziano il TS-809U-RP da NAS dotati di funzionalità software altrettanto complete, ma che non raggiungono i livelli di questa soluzione per le scelte costruttive.

In termini di sicurezza dei dati, accanto alle varie modalità Raid che possono essere configurate segnaliamo anche la possibilità di creare volumi che siano criptati AES 256bit, così da offrire una superiore protezione dei dati contro accessi non autorizzati. La presenza di un processore Intel core 2 Duo aiuta a far si che i calcoli legati al criptaggio dei dati avvengano in modo efficiente; in futuro l'adozione di uno dei nuovi processori Intel delle serie Core ix costruiti con tecnologia a 32 nanometri riteniamo potrà rendere queste operazioni di criptaggio dei dati ancor più efficienti, grazie all'integrazione delle istruzioni AES-NI specifiche per questo tipo di elaborazioni.

QNAP TS-809U-RP viene proposto sul mercato ad un prezzo di circa 2.000,00€ IVA inclusa, senza hard disk; la scelta delle meccaniche spetta all'utente in funzione delle specifiche esigenze di memorizzazione e prestazionali, che faranno propendere eventualmente anche a meccaniche SSD. QNAP non fornisce al momento attuale una lista di compatibilità con meccaniche Solid State Drive, ma la progressiva diffusione di prodotti SSD dalla discreta capienza e dal costo d'acquisto non eccessivamente elevato renderà accessibili anche configurazioni a 8 SSD con questo dispositivo, ovviamente a condizione che il firmware di gestione del TS-809U-RP fornisca l'adeguata compatibilità con unità SSD in configurazione Raid. Il prezzo è a nostro avviso allineato alle caratteristiche tecniche messe a disposizione, benché ben superiore a quello di sistemi NAS con simile infrastruttura software ma inferiore numero di hard disk supportati e, soprattutto, più ridotta potenza di elaborazione.