多数企业指定使用的 QuTS hero 操作系统
QuTS hero NAS – 高可靠 ZFS 存储方案
ZFS 存储方案不仅强调数据完整及安全,对于优化 SSD 应用也有其它文件系统不可企及的优势。基于 ZFS 文件系统的 QuTS hero NAS 提供多样化的存储方案,更有丰富的 HDD + SSD 混合式存储机型,协助企业无负担地导入 IT 架构中。
为何选择 QuTS hero NAS?
QuTS hero NAS 拥有完整的产品线,具备众多 HDD + SSD 混合式存储方案或全快闪存储方案,从中小型企业至大型企业的存储需求皆可满足。
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卓绝性能
配备多核心处理器,轻松为企业提供繁重数据高负载所需的运算能力;多款机型更提供 SSD 专用槽,也是推升性能表现的关键。
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高稳定性
数据完整性至关重要。ZFS 文件系统便是以数据安全与系统稳定为重中之重。
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投资效益高
强大的实时数据缩减技术极大化存储空间使用效率;多项 SSD 优化技术提升 SSD 耐用性,存储成本效益更高。
ZFS 核心功能,
优化企业营运效率与 IT 基础架构
保障数据完整性,防止数据损坏
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ZFS 新颖的 RAID-Z 逻辑硬盘管理
比其它文件系统的 RAID 组态拥有更强大的容错能力,更支持 Triple Parity 可提供 3 个冗余容错保护,以及 Triple Mirror 可提供多达 3 个数据镜射保护,大幅提升数据保护的安全性层级。此外,用户也能够以单块硬盘弹性扩充 ZFS RAID-Z 容量。
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自动数据校验
ZFS 具备预防静态数据损毁 (Silent Data Corruption) 的自我修复能力 (Self-healing),可针对所有数据区块进行 Checksum 校验,并自动修复错误的区块,确保数据完整而正确。
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支持 WORM (Write Once, Read Many)
启用一次写入多次读取的功能,数据写入后绝对不会被复写、修改或删除,确保一定期间内的存盘数据完整性与不变性,适合特定应用场景,满足合规保留策略。
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主动式损害预防
当硬盘健康程度抵达临界值,系统会及时将数据自动搬迁到备用硬盘 (Spare Disk) 并直接加入已有的 RAID。无须可能耗时数天甚至数周的 RAID 重建 (RAID Rebuild),系统运行更稳定安全。
充分利用内存及 SSD,实现更高读写的快取性能
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读写兼备的多层快取
ZFS 同时支持主存储器读取快取 (L1 ARC)、SSD 读取快取 (L2 ARC),以及 ZFS 意图日志 (ZFS Intent Log,ZIL)。数据会先写入 ZIL 存储空间,之后再一并写入到 HDD,因而大幅减少延迟并且明显增进性能;ZIL 更具备断电保护,在意外断电的情况下保护还未写入数据不致损毁。
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读写快取空间分层
通过建立 Dedicated ZIL – SLOG,将 ZIL 与读取快取 (L2 ARC) 数据分开存储于不同的 SSD 中,以专属的空间分别处理写入和读取负载,不仅改善系统整体性能,对 SSD 的使用率和寿命也有帮助。
迄今最高效的数据去重压缩算法
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在线重复数据删除 (Inline Data Deduplication)
让数据在写入硬盘前就已经过删减演算,大幅节省存储空间占用,让可用硬盘容量保持优化的状态。
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在线数据压缩 (Inline Compression)
将大文件变小文件,有助于降低后端存储的实际 I/O 负载,获得存取加速的效果。在 VDI 环境中,可大幅精简虚拟桌面操作系统文件,更易于被快取,让运作性能激增。
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在线资料压实 (Inline Compaction)
把细小的数据合并到同一区块空间,将数据由零碎拼凑成完整区块,来大幅提升空间利用率。在数据重复性质高或大量小型数据存取的场景下 (例如:银行或商务网站的交易纪录 Log),提升 SSD 空间使用率的效益尤为明显。
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无文件夹空间上限焦虑
ZFS 单一共享文件夹容量可支持高达 5 PB,更能协助企业克服当前大数据分析、边缘运算、AI 应用等巨量数据存储的挑战。
提升性能,并延长 SSD 使用寿命
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减少随机写入行为
QNAP 创新研发的 Write Coalescing (写入聚合) 算法,可将零散而随机写入的数据进行循序整理,并合并写入区块,进而减少读写次数。如此一来,系统对 SSD 的随机写入行为将大幅降低,不仅显著提升全快闪配置的写入性能,对 SSD 的耐用性与使用寿命也很有帮助。知道更多
Write Coalescing drives random write performance for all-flash arrays
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还原 SSD 性能
随着 SSD 数据写入的越多,性能也就会越来越差。您可以启用 SSD TRIM 让系统告知 SSD 有哪些数据区块已经不再使用可安全清除,因而有效避免新数据写入速度变慢的问题。 知道更多
TRIM improves performance of SSD data writes
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QNAP 创新的 QSAL (QNAP SSD Antiwear Leveling) 专利算法
可针对 SSD RAID 组态自动调节数据写入行为,巧妙错开多块 SSD 的寿命年限,预防 SSD RAID 中发生多块 SSD 同时到达写入上限,避免 RAID 崩溃造成数据遗失。
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提升 SSD 写入性能与耐用性
除了硬盘厂商默认的预留空间,您可根据应用需求再弹性设置 1% ~ 60% 的 SSD 外挂预留空间 (Software-defined SSD Extra Over-provisioning),以预防大幅度写入掉速的情形,并提升稳定性和硬盘寿命。
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确保存储池写入性能
存储池过度配置 (Pool Over-provisioning) 让您弹性保留存储池中特定比例的空间,让新数据得以完整写入一个连续的大区块,避免碎片化,因而确保存储池近乎数据满载时的写入性能。对于写入密集型且性能要求高的应用 (例如:SQL 日志、备份、监视和医学影像),可设置更高的存储过度配置,维持性能表现将更加显著。
HDD 对应大区块读写场景
SSD 对应小区块读写场景
稳健的灾难复原计划,是企业安心可靠的支柱
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近乎无限的快照数量
支持 iSCSI LUN 与共享文件夹的快照,快照数量高达 65,536 份 (假设每小时生成 1 份快照,一天 24 份,可维持 7 年不用删除!)。
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执行快照无损系统性能
使用 Copy-on-Write 写入技术,快照近乎实时,且不影响数据的写入。
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资料完全同步
启用 Real-time SnapSync,让每一次写入主要 NAS 的新资料皆实时同步到备用 NAS,实现主要 NAS 与备用 NAS 实现 1 : 1 的资料完全同步,打造 RPO=0 的灾难复原方案。
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灵活的异地与云端备份
通过 Hybrid Backup Sync 将 NAS 数据弹性备份至远程服务器或云端空间。QNAP 打造的 myQNAPcloud Storage 云端空间,提供快速的云服务与高等级数据安全性。
丰富的虚拟化应用,让 IT 资源优化
高性价比虚拟化存储
兼容 VMware® vSphere™、Microsoft® Hyper-V®、Citrix® XenServer™ 虚拟化平台,更支持 iSCSI/NFC/Fibre Channel 多元协议,为企业的虚拟化应用提供大容量虚拟化存储空间。
Socket Zero-Copy 大幅提升 iSCSI 读取速度
当 iSCSI 在高速传输应用时,可能会因 CPU 工作负载高而影响传输速度。通过 Socket Zero-Copy 技术,可大幅降低传输时 CPU 的运算资源,因而提升挂载 iSCSI LUN 的数据读取速度。
iSCSI Read Performance (25GbE x5)
测试于 QNAP 实验室,数据会因实际环境而有所不同。
测试环境:
NAS: TS-h2490FU (AMD EPYC 7302P 16-core), Samsung 970 EVO SSD x12, Mellanox ConnectX-4 Lx NIC, 25GbE x5
Client: Intel Xeon E-2124 3.3 GHz x3, Microsoft Windows Server 2016, Mellanox ConnectX-4 Lx NIC, 25GbE total 5 connections
运行企业虚拟机应用
虚拟化工作站允许您在 QNAP NAS 上运行虚拟机。通过虚拟机实时迁移、动态内存分配、硬件加速和高可用性(HA)等功能,灵活性和服务稳定性得到提升。
部署容器化应用的执行与存储环境
QNAP NAS 是独一个支持 LXD、Docker® 和 Kata Container 三项核心软件容器技术的 NAS 品牌,通过 Container Station 即可快速启用微形服务,并可由 Docker® Hub/LXD 映像服务器在线商店随选下载来自全球各地的应用程序。
提升资安防护,保障企业隐私
快速组建 VPN 网络
企业组织可在 NAS 上运行 QuWAN SD-WAN 服务,为远程办公室或员工快速建立 Mesh VPN,让企业员工更容易地加入公司内网的系统来使用。QuWAN 让企业网络迅速到位,兼顾安全与稳定度。
抵御恶意软件,提升 NAS 安全
通过 Malware Remover 定时扫描 NAS、检查并下载最新恶意软件定义文件。当受到攻击时,可实时排除被感染的文件,协助提升 NAS 防护层级。
建立基于主机 (Host-Based) 的防火墙
利用 QuFirewall 为 NAS 设置防火墙允许/禁止规则来过滤特定封包,并支持 GeoIP 功能,允许/禁止来自特定国家的 IP 存取,确保网络安全。
主动监控 NAS 系统状态与文件活动
Security Center 安全中心主动分析与监控 NAS 系统状态、文件活动与潜在的网络威胁,并进行安全风险评估,协助您立即采取防护措施,避免数据遗失与安全漏洞。
提升 SMB 3 签章与加密文件传输
QuTS hero 支持 AES-NI 硬件加速,可提升 SMB 3 传输协议中封包签章、传输加密与解密的效率,在保护重要数据的同时,仍维持系统的高性能。
支持 AES-128-GMAC 签署加速
大幅提升 SMB 3.1.1 传输协议中封包签章的效率,CPU 使用率也更优。(仅适用于 Windows 11® 和 Windows Server 2022® 客户端)
内存越大,ZFS 性能越好
内存在 ZFS 的运行性能扮演重要角色,包含:高速传输、重复数据删除、ARC、Cache 等。建议您尽可能扩充 NAS 的内存容量,有助于大幅提升应用性能,处理繁重的商务应用更加游刃有余。
QuTS hero NAS 的存储配置
我们建议您进行以下配置,以获得 QuTS hero 更好的存储效益与效能表现。
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Step 1:系统盘与默认共享文件夹
第一个 Storage Pool 即是系统盘,也是系统默认共享文件夹与应用程序的安装位置。
建议先分配两块以上 SSD 设置 RAID 组态,大幅提高应用程序 metadata 管理及数据库运作效率, 整体系统表现提升可达 30% 以上。- 若 NAS 内置 M.2 SSD 插槽,推荐使用 M.2 SSD 做为系统盘,而不占用数据存储空间。
- 若使用全 HDD 配置,第一个 Storage Pool 也会是系统盘与默认共享文件夹所在。
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Step 2:读取快取与 ZIL
配置更多 SSD,执行读取快取与 ZIL。也可以安装 QM2 扩充卡增添 M.2 SSD,扩充读取快取空间。
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Step 3:数据存储区
分配 HDD/SSD 设置 RAID 组态,做为数据存储区。使用全 SSD 配置 All Flash 存储则更能实现高速商务应用的性能要求。
| QuTS hero | QTS | |
|---|---|---|
| 文件系统 | ZFS | Ext4 |
| 快取功能 | 读取缓存和写入意图日志 (Write Intent Log) | 读/写快取 只读快取 唯写快取 |
| 在线数据压缩 (Inline Compression) |
有 (LZ4 压缩,适合 RAW 档、文件档) |
无 |
| 在线重复数据删除 (Inline Deduplication) |
有 (需 16 GB 以上内存) |
无 |
| HBS 远程备份 QuDedup 来源端重复数据删除 | 有 | 有 |
| Qtier 自动分层存储 | 无 | 有 |
| 硬件断电保护 | 支持 UPS | 支持 UPS |
| 系统断电保护 | ZIL Copy-on-Write (复电后服务即刻继续) |
无 (不正常断电将使文件有损毁风险,须暂停服务执行「检查文件系统」) |
| 权限管理 | Rich ACL (14项) | Posix ACL (3项) + 少部分特殊权限 |
| 容量扩充 | 加入单颗硬盘扩充 RAID RAID 容量升级 更换更大容量硬盘 JBOD 扩充 |
加入单颗硬盘扩充 RAID RAID 容量升级 更换大容量硬盘 JBOD 扩充 |
| 数据安全性 | 较佳 (Self-Healing & Copy-on-Write) |
标准 |
| 影音剪辑应用 SSD 配置建议 | 建立 SSD Pool 注:建立 Folder/LUN 时 Block Size 建议设定为 128K |
剪辑作业 (例如 RAW 文件初剪):建立 SSD Pool 后制作业:启用读/写快取 注:建立 Volume 时 Block Size 建议设定为 32K ~ 64K,快取模式选择 All I/O |
即刻部署 QuTS hero NAS
QuTS hero NAS 具备强悍硬件、强劲性能,满足企业环境对于稳定性及效率的严苛要求,搭配弹性的 SSD 专用端口与 PCIe 扩充界面,展现更多元的应用潜能。
常见问题
ZFS 是一种为数据完整性和长期存储可恢复性而设计的文件系统。企业选择基于 ZFS 的 NAS 系统,是因为它们为关键数据和日常运营提供了更稳定、更注重安全的基础。QNAP 的 QuTS hero 在易于管理的 NAS 操作系统中实现了 ZFS,帮助组织在不增加部署复杂度的情况下加强保护。
ZFS 因其通过端到端校验和验证数据、检测静默损坏,并在有冗余时可自我修复损坏的数据块,因此被认为在数据完整性方面较为安全。这帮助可以减少未被发现的数据错误,并在出现存储问题时提升恢复的可靠性。
ZFS 提供比传统 RAID 更强的数据完整性保护。RAID 主要在驱动器故障时保障可用性,而 ZFS 通过校验和对数据进行端到端验证,并能检测到静默损坏。当配置了冗余(如 RAIDZ 或镜像)时,ZFS 还可以自动修复损坏的数据块。实际上,ZFS 并不替代冗余,而是将冗余与完整性校验结合,以实现更可靠的长期存储。
快照是您数据在某一时刻的视图,可快速恢复,适用于意外删除、文件覆盖或突发勒索软件活动后的恢复。但快照并不是完整备份,因为它仍然存储在同一存储系统中。合适的备份应单独存放(另一个 NAS、异地或离线存储),以防止硬件丢失、灾害或重大事件造成的数据损失。
内联数据去重通过实时识别重复的数据块,并在数据写入磁盘之前避免冗余写入,从而节省存储空间,因此只存储一份副本,所有重复项均引用该副本。对于虚拟桌面、虚拟机模板及其他重复性数据集等高数据重复率的工作负载,这有助于提升效率。
读缓存和写日志设备主要针对特定的 ZFS 工作负载,而非所有部署场景。
读缓存在活跃数据集超出系统可用内存且读操作频繁、重复时效果更佳。
写日志设备(SLOG)主要适用于依赖同步写入的工作负载,如数据库或虚拟化平台。
对于常见的文件共享和媒体类工作负载,增加内存或提升主存储通常能带来更稳定的性能提升。
选择合适的 ZFS NAS 需要根据容量、性能和冗余,结合数据的实际使用情况进行权衡。ZFS 对内存依赖较大,因此配备充足内存和 Intel® 或 AMD® 处理器的系统通常更适合稳定运行。
选择 ZFS NAS 时,请考虑:
- 容量与冗余:请先规划可用容量,再根据容错需求选择 RAIDZ1、RAIDZ2 或三重校验(Z3),如镜像冗余适合您的工作负载和驱动器数量,也可考虑三重镜像。
- 性能: ZFS 性能与内存容量相关。SSD 缓存可提升混合或随机工作负载的响应速度。
- 网络: 2.5GbE 是基础配置;对于多用户或高吞吐量访问,建议使用 10GbE 或更高速率。
以下是运行 QuTS hero 的基础硬件考虑事项:
- 内存(RAM): QuTS hero 安装和运行需要至少 8 GB 内存。
- 内联去重(可选):如果计划启用内联去重,至少需要 16 GB 内存;根据工作负载建议 32 GB 或更高。
- 性能扩展:对于较重的工作负载(虚拟化、高 IOPS、多用户访问),可根据需要增加更多内存、SSD 缓存和 10GbE 或更高速率的网络。
QuTS hero 不支持在双控制器 NAS 系统上运行。