Kaip sukonfigūruoti RAID masyvą NAS

Kas tas RAID ir kam jis reikalingas NAS sistemoje

Prieš keletą metų mano draugas prarado visus šeimos nuotraukų archyvus, kai sugedo kietasis diskas jo kompiuteryje. Tai buvo skausminga pamoka apie duomenų saugojimo svarbą. Būtent tokioms situacijoms išvengti ir buvo sukurta RAID technologija – kelių diskų sujungimo metodas, leidžiantis apsaugoti duomenis nuo aparatinių gedimų arba padidinti sistemos našumą.

RAID (Redundant Array of Independent Disks) – tai būdas sujungti kelis fizinius diskus į vieną loginį vienetą. NAS (Network Attached Storage) įrenginiuose ši technologija tampa ypač svarbi, nes dažniausiai šie įrenginiai saugo kritinius duomenis, kuriuos praradus būtų katastrofa. Skirtingai nei paprastas išorinis diskas, RAID masyvas gali toliau veikti net ir vienam diskui sugendus – priklausomai nuo pasirinkto RAID tipo.

Rinkoje yra keletas pagrindinių RAID tipų, ir kiekvienas turi savo paskirtį. RAID 0 skirtas greitaveikai – duomenys paskirstomi tarp diskų, bet jokios apsaugos nėra. RAID 1 – tai veidrodinis kopijavimas, kai tas pats turinys rašomas į du diskus vienu metu. RAID 5 reikalauja bent trijų diskų ir paskirsto duomenis kartu su atkūrimo informacija. RAID 6 panašus į RAID 5, tik gali atlaikyti dviejų diskų gedimą. O RAID 10 – tai RAID 1 ir RAID 0 kombinacija.

Pasiruošimas konfigūravimui: ką reikia žinoti prieš pradedant

Pirmiausia turite suprasti, kad konfigūruojant RAID masyvą, visi diskuose esantys duomenys bus ištrinti. Tai nėra procedūra, kurią galima atlikti pusiau – arba darai, arba ne. Todėl prieš pradedant būtina pasidaryti atsarginę kopiją visų svarbių duomenų.

Diskų pasirinkimas – ne mažiau svarbus aspektas. Nors teoriškai galite naudoti bet kokius diskus, praktiškai geriausia rinktis vienodos talpos ir modelio diskus. Kodėl? Nes RAID masyve visos talpos apsiriboja mažiausiu disku. Jei turite 4TB ir 2TB diskus RAID 1 masyve, efektyviai gausite tik 2TB saugyklą. Be to, skirtingo amžiaus ar gamintojo diskai gali turėti skirtingą našumą ir patikimumą.

Rekomenduoju rinktis specialiai NAS sistemoms skirtus diskus, tokius kaip Western Digital Red arba Seagate IronWolf. Šie diskai sukurti veikti 24/7 režimu ir geriau tvarko vibraciją, kuri neišvengiamai atsiranda keliems diskams veikiant viename korpuse. Taip, jie brangesni už įprastus stalinius diskus, bet ilgalaikėje perspektyvoje tai atsipirks.

Fizinis diskų įdiegimas į NAS įrenginį

Dauguma šiuolaikinių NAS įrenginių turi labai patogią diskų įdiegimo sistemą – dažniausiai tai specialūs stalčiukai, kurie ištraukiami be jokių įrankių. Tačiau procedūra šiek tiek skiriasi priklausomai nuo gamintojo.

Prieš pradedant, būtinai išjunkite NAS įrenginį ir atjunkite maitinimo laidą. Tai gali atrodyti akivaizdu, bet patikėkite – matau žmonių, kurie bando keisti diskus veikiančiame įrenginyje. Tai ne tik pavojinga duomenims, bet ir gali sugadinti aparatūrą.

Ištraukite diskų stalčiukus. Paprastai jie turi specialų svirtį ar mygtuką, kurį paspaudus stalčiukas atlaisvinamas. Įdėkite kietąjį diską į stalčiuką – dažniausiai jis tvirtinamas keturiais varžtais šonuose arba apačioje. Kai kurie stalčiukai turi guminius amortizatorius, kurie sumažina vibraciją ir triukšmą.

Įstatykite stalčiukus atgal į NAS įrenginį. Turėtumėte išgirsti aiškų spragtelėjimą, kai diskas tinkamai įsijungia į SATA jungtį. Jei reikia spausti per stipriai – greičiausiai kažkas ne taip. Geriau ištraukti ir bandyti iš naujo, nei priverstinai stumti.

Programinė RAID konfigūracija per NAS sąsają

Dabar prasideda įdomiausia dalis. Įjunkite NAS įrenginį ir prisijunkite prie jo valdymo sąsajos per naršyklę. Paprastai tai daroma įvedus įrenginio IP adresą arba gamintojo nurodytą domeną (pavyzdžiui, Synology atveju tai būtų find.synology.com).

Synology DSM sistemoje eikite į „Storage Manager” – tai pagrindinis įrankis diskų valdymui. Jei diskai nauji ir neformatuoti, sistema greičiausiai automatiškai pasiūlys sukurti saugyklos telkinį. Jei ne – ieškokite mygtuko „Create” arba „Storage Pool”.

QNAP sistemose procesas panašus, tik vadinama kitaip – ieškokite „Storage & Snapshots” skyriaus. TP-Link, Asustor ir kiti gamintojai turi savo sąsajas, bet pagrindinė logika lieka ta pati: reikia sukurti saugyklos telkinį (Storage Pool) ir tada ant jo sukurti tomą (Volume).

Pasirinkite RAID tipą. Čia sustokite ir pagalvokite, ko jums iš tikrųjų reikia:

RAID 1 – idealus variantas, jei turite du diskus ir prioritetas yra duomenų saugumas. Gausite tik pusę bendros talpos (du 4TB diskai = 4TB naudojamos vietos), bet duomenys bus saugūs net vienam diskui sugendus.

RAID 5 – geras balansas tarp talpos, našumo ir apsaugos. Su trimis 4TB diskais gausite 8TB naudojamos vietos. Gali atlaikyti vieno disko gedimą. Tačiau atkūrimo procesas po disko gedimo gali užtrukti ir sukelti papildomą apkrovą likusiems diskams.

RAID 6 – panašus į RAID 5, bet gali atlaikyti dviejų diskų gedimą. Reikalauja bent keturių diskų. Su keturiais 4TB diskais gausite 8TB naudojamos vietos – tas pats kaip RAID 5 su trimis diskais, bet daug saugesnis.

RAID 10 – greitas ir saugus, bet brangus. Reikia bent keturių diskų, ir gausite tik pusę bendros talpos. Keturi 4TB diskai = 8TB naudojamos vietos.

Formatavimo ir inicializavimo procesas

Pasirinkę RAID tipą, sistema paprašys patvirtinti ir pradės kūrimo procesą. Šis etapas gali užtrukti nuo kelių minučių iki kelių valandų, priklausomai nuo diskų skaičiaus ir talpos.

Daugelis NAS sistemų siūlo du formatavimo variantus: greitą ir pilną. Greitas formatavimas užtrunka kelias minutes, nes iš esmės tik paruošia diskų struktūrą. Pilnas formatavimas tikrina kiekvieną disko sektorių ir gali užtrukti daug ilgiau, bet užtikrina, kad diskai neturi defektų. Naujiems diskams paprastai pakanka greito formatavimo, bet jei diskai naudoti arba norite būti visiškai tikri – rinkitės pilną.

Failo sistemos pasirinkimas – dar vienas svarbus sprendimas. Dauguma NAS sistemų siūlo Btrfs arba ext4. Btrfs yra modernesnė, palaiko momentines kopijas (snapshots), geresnę duomenų apsaugą nuo sugadinimo ir kitų pažangių funkcijų. Ext4 – patikima, stabili, bet paprastesnė. Jei jūsų NAS palaiko Btrfs – rekomenduoju būtent ją, nebent turite specifinių priežasčių rinktis ext4.

Kai formatavimas baigtas, sistema sukurs tomą. Tomas – tai loginė erdvė, kurią matote kaip saugyklą. Ant vieno saugyklos telkinio galite sukurti kelis tomus, nors daugeliui namų vartotojų pakanka vieno.

Pirmieji žingsniai po sėkmingos konfigūracijos

RAID masyvas sukurtas, bet darbas dar nesibaigė. Dabar laikas sukonfigūruoti prieigos teises ir bendrinimo nustatymus.

Pirmiausia sukurkite vartotojus. Netgi jei esate vienintelis NAS naudotojas, geriausia praktika yra turėti atskirą vartotoją kasdieniam darbui ir administratoriaus paskyrą tik svarbiausiems nustatymams. Tai sumažina riziką, kad per klaidą kažką sugadinsite arba kenkėjiška programa pasieks administratoriaus teises.

Sukurkite bendrinamus katalogus. Dauguma NAS sistemų automatiškai sukuria kelis standartinius katalogus (homes, photos, video ir pan.), bet galite kurti savo. Kiekvienam katalogui nustatykite prieigos teises – kas gali skaityti, kas gali rašyti, kas apskritai nemato.

Įjunkite tinklo protokolus. SMB/CIFS – Windows kompiuteriams, AFP – senesnėms macOS sistemoms (nors naujos macOS versijos puikiai veikia su SMB), NFS – Linux sistemoms. Daugelis žmonių įjungia visus, bet saugumo požiūriu geriau įjungti tik tuos, kurių tikrai reikia.

Stebėsena ir priežiūra: kaip užtikrinti ilgaamžiškumą

RAID masyvas nėra „sukonfigūravau ir pamiršau” sprendimas. Reguliari priežiūra yra būtina, kad sistema veiktų patikimai.

Įjunkite el. pašto pranešimus. Kiekviena NAS sistema gali siųsti pranešimus apie svarbius įvykius – disko gedimus, sistemos klaidas, temperatūros problemas. Sukonfigūruokite šią funkciją naudodami savo Gmail, Outlook ar kitą el. pašto paskyrą. Kai kurie žmonės ignoruoja šią funkciją, o paskui nustemba, kodėl nesužinojo apie problemą laiku.

S.M.A.R.T. testai – tai diskų savidiagnostikos sistema. Nustatykite reguliarius testus (pavyzdžiui, kartą per mėnesį). Greitas testas užtrunka kelias minutes, išplėstinis – kelias valandas. Šie testai gali aptikti artėjančius gedimus dar prieš jiems įvykstant.

Temperatūros stebėjimas – labai svarbu. Kietieji diskai nekenčia karščio. Ideali darbo temperatūra yra 30-45°C. Jei temperatūra nuolat viršija 50°C, reikia gerinti vėdinimą. Paprastas ventiliatorius gali pratęsti diskų gyvavimo laiką metais.

RAID patikra (scrubbing) – tai procesas, kai sistema tikrina duomenų vientisumą ir taiso aptiktas klaidas. Synology DSM turi „Data Scrubbing” funkciją, QNAP vadina „RAID Scrubbing”. Nustatykite šį procesą vykdyti bent kartą per ketvirtį. Taip, jis gali sulėtinti sistemą kelias valandas, bet tai maža kaina už duomenų saugumą.

Kai kas nors eina ne taip: problemų sprendimas

Net ir su RAID apsauga problemos gali kilti. Svarbiausia – nesipanikuoti ir veikti metodiškai.

Jei vienas diskas sugenda RAID 1, 5, 6 ar 10 masyve, sistema turėtų toliau veikti, bet būsite pažeidžiami. Kuo greičiau pakeiskite sugendusį diską. Išjunkite NAS, ištraukite blogą diską, įdėkite naują tokios pat ar didesnės talpos. Įjunkite sistemą – ji turėtų automatiškai pradėti atkūrimo procesą (rebuilding). Šis procesas gali užtrukti kelias valandas ar net dienas, priklausomai nuo disko dydžio.

Atkūrimo metu venkite intensyvaus sistemos naudojimo. Taip, sistema veiks, bet papildoma apkrova gali sulėtinti atkūrimą ir padidinti riziką, kad suges dar vienas diskas. Jei turite RAID 5 ir vienas diskas jau sugedęs, esate be apsaugos – jei atkūrimo metu suges dar vienas diskas, prarasite visus duomenis.

Jei sistema neranda diskų arba diskai rodomi kaip nesuderinamų, patikrinkite fizines jungtis. Kartais problema būna paprasta – diskas ne iki galo įstatytas arba SATA jungtis užteršta. Išjunkite sistemą, ištraukite ir vėl įstatykite diskus, įsitikindami, kad jie tvirtai įsijungia.

Jei sistema visiškai neužsikrauna po RAID konfigūracijos, gali būti, kad BIOS nustatymai pasikeitė arba sisteminiam diskui trūksta vietos. Kai kurie NAS įrenginiai leidžia įdiegti operacinę sistemą ant USB atmintinės – tai gali būti išeitis.

Kas toliau: optimizavimas ir papildomos apsaugos sluoksniai

RAID masyvas veikia, bet tai tik pradžia. Yra keletas dalykų, kurie padarys jūsų NAS sistemą dar patikimesnę ir efektyvesnę.

Atsarginės kopijos – taip, net turėdami RAID. RAID apsaugo nuo aparatinių gedimų, bet ne nuo vartotojo klaidų, virusų ar gamtinių nelaimių. Taisyklė 3-2-1: trys duomenų kopijos, dviejose skirtingose laikmenose, viena už namų ribų. Galite naudoti debesų paslaugas (Backblaze, Google Drive, OneDrive), išorinį diską arba kitą NAS įrenginį draugo namuose.

Momentinės kopijos (snapshots) – jei naudojate Btrfs, būtinai sukonfigūruokite automatines snapshots. Tai leidžia grąžinti failus į ankstesnę būseną per kelias sekundes. Pavyzdžiui, jei per klaidą ištrynėte svarbų katalogą arba ransomware užšifravo failus, galite atkurti būseną prieš kelias valandas ar dienas.

SSD cache – jei jūsų NAS palaiko, galite pridėti SSD diskus kaip spartinančią atmintinę (cache). Tai gerokai pagreitina dažnai naudojamų failų prieigą. Nereikalinga visiems, bet jei dirbate su dideliais failais ar turite daug vartotojų, gali būti verta investicijos.

UPS (nepertraukiamo maitinimo šaltinis) – būtinas priedas. Netikėtas elektros išjungimas gali sugadinti duomenis ar net diskus. Geras UPS ne tik palaiko maitinimą trumpus išjungimus, bet ir leidžia NAS sistemai saugiai išsijungti ilgesnio išjungimo atveju. Dauguma NAS sistemų palaiko automatinį išsijungimą per USB prijungtą UPS.

Tinklo optimizavimas – jei pastebite lėtą failų perdavimą, patikrinkite tinklo nustatymus. Gigabitinis Ethernet yra būtinas minimumas. Jei jūsų NAS ir kompiuteris palaiko, galite naudoti kelių portų agregavimą (link aggregation) dar didesniam greitaveikai. Taip pat įsitikinkite, kad naudojate Cat6 ar geresnius tinklo kabelius.

Šifravimas – jei saugote itin jautrius duomenis, apsvarstykite viso tomo šifravimą. Tai apsaugo duomenis, jei kas nors pavogs visą NAS įrenginį. Tačiau atminkite, kad šifravimas šiek tiek sumažina našumą ir jei pamirštate slaptažodį – duomenys prarandami negrįžtamai.

Praktiniai patarimai iš realios patirties

Dokumentuokite viską. Užsirašykite RAID konfigūraciją, diskų modelius, serijos numerius, kada juos įsigijote. Kai po trejų metų reikės keisti diską, šis užrašas bus neįkainojamas.

Nepirkite visų diskų vienu metu iš tos pačios partijos. Diskai iš tos pačios gamybos serijos linkę gesti panašiu laiku. Jei perkate keturis diskus RAID 6 masyvui, geriau pirkti du dabar ir du po kelių mėnesių arba iš skirtingų parduotuvių.

Testuokite atkūrimą iš anksto. Nepirmas kartas matau žmones, kurie sukonfigūravo RAID, padarė atsargines kopijas, bet niekada nebandė jų atkurti. O kai prireikė – paaiškėjo, kad kažkas buvo sukonfigūruota neteisingai. Bent kartą per metus bandykite atkurti kelis failus iš atsarginės kopijos.

Atnaujinkite firmware reguliariai, bet ne iš karto. Kai gamintojas išleidžia naują firmware versiją, palaukite savaitę ar dvi ir paskaitykite vartotojų atsiliepimus. Kartais nauji atnaujinimai turi klaidų. Bet ir visiškai ignoruoti atnaujinimų negalima – jie dažnai taiso saugumo spragas.

Planuokite diskų keitimą proaktyviai. Kietieji diskai paprastai tarnauja 3-5 metus intensyviai naudojant. Kai diskai artėja prie šio amžiaus, pradėkite planuoti keitimą, net jei S.M.A.R.T. testai nerodo problemų. Geriau pakeisti veikiantį diską planuotai, nei skubiai ieškoti pakeitimo vidury nakties, kai diskas sugenda.

Ir paskutinis, bet ne mažiau svarbus patarimas – RAID nėra atsarginė kopija. Tai verta pakartoti, nes daugelis žmonių šito nesupranta. RAID apsaugo nuo disko gedimo, bet ne nuo failų ištrynimo, virusų, gaisro ar vagystės. Visada turėkite atskirą atsarginę kopiją svarbiausiems duomenims.

Tinkamai sukonfigūruotas RAID masyvas NAS sistemoje – tai patikima, greita ir patogu saugykla, kuri tarnaus daugelį metų. Pradžioje gali atrodyti sudėtinga, bet kai viską sudedate ir sistema veikia – suprantate, kad tai buvo verta investuoto laiko. Dabar jūsų duomenys saugūs, prieinami iš bet kurio tinklo įrenginio, ir galite ramiai miegoti nesijaučindami, kad rytoj prarasite visas šeimos nuotraukas ar svarbius darbo dokumentus.