Как выбрать файловый сервер: самая подробная инструкция

Привет! Перед вами новая статья из цикла “серверы под задачу”, в которой я подробно расскажу, как выбрать файловый сервер :)

Из этой статьи вы узнаете: зачем он нужон нужен, принцип его работы, а в конце — конкретные рекомендации по подбору комплектующих. Ну и по классике: заваривайте литр-другой кофе, чая или чего покрепче — и начнём.

Содержание:

• Мини-ликбез

• Что такое сервер — кратко

• Что такое файловый сервер — кратко

• Для чего нужен файловый сервер — кратко

• Преимущества и недостатки файлового сервера для пользователей, бизнеса, компании и офиса

• Как выбрать файловый сервер: пошаговая инструкция

• Какой производитель / вендор сервера лучше: Dell, HPE

• Какая модель и поколение файлового сервера лучше

• Какое поколение сервера выбрать в 2023 году

• Какой форм-фактор сервера выбрать

• Как выбрать процессор для файлового сервера

• Какой производитель процессора лучше: Intel vs AMD

• Оперативная память для файлового сервера

• Дисковая подсистема для файлового сервера

• Что такое RAID-массивы: на пальцах

• Как выбрать RAID и дисковый контроллер для файлового сервера

• Какие накопители/диски выбрать для файлового сервера

• Сеть для файлового сервера

• Протоколы сетевого доступа и программы файловых серверов

• Безопасность файлового сервера

• Выводов не будет — всё есть в статье

Мини-ликбез

Если вы сисадмин со стажем (ну мало ли) и не хотите освежить память, то смело пропускайте этот абзац. Здесь будет небольшой, но очень важный ликбез — простой и понятный. С ним мы настроимся на одну волну, а вы закроете пробелы в серверной тематике. Зубрить ничего не нужно, мы не на уроке информатики :)

Если вам понадобятся другие статьи из цикла “серверы под задачу” с советами по их подбору, то читайте в нашем блоге:

• Как выбрать сервер для офиса;

• Какой сервер нужен для 1С;

• Как выбрать терминальный сервер;

• Как выбрать сервер для баз данных;

• Как выбрать сервер для видеонаблюдения;

• Как выбрать Blade-сервер;

• Как выбрать сервер для виртуализации;

• Как выбрать сервер для Proxmox;

• Как выбрать сервер для хостинга сайта.

1) Определение: что такое сервер — кратко

Сервер (физический сервер, аппаратный сервер) — это профессиональный компьютер, обслуживающий другие компьютеры и/или пользователей (от нескольких до десятков/сотен/тысяч). Основная задача сервера — эффективное исполнение профессиональных бизнес-сервисов, которым важны:

• Безопасность, резервирование узлов, надёжность и непрерывность работы: так как серверы работают месяцами/годами без остановок, нужно чтобы выход из строя отдельного компонента или его обслуживание/замена не поставили сервер на паузу. Для этого используют:

• Несколько блоков питания (БП): достал старый, заменил на новый — работа сервера не остановилась;

• RAID-массивы (Redundant Array of Independent Disks): несколько физических накопителей, объединённых в один логический массив, подробнее об избыточных дисках в RAID будет дальше;

• Кластеры серверов: например, два одинаковых сервера, один из которых всегда на подстраховке — готов взять всю нагрузку на себя;

• Несколько разных источников питания: например, один блок питания подключают к обычной сети, другой — к резервной с источниками бесперебойного питания (ИБП), а третий — к дизель-генератору, если ИБП разрядится быстрее, чем восстановят основную сеть. Есть и другие схемы резервирования питания.

• Большое количество вычислительных ресурсов и масштабируемость: в одном сервере размером чуть больше ПК можно разместить 100+ ядер, терабайты оператвной памяти (ОЗУ aka RAM), 4 блока питания, несколько сетевых карт и т.д. Продвинутые модели поддерживают сразу по 2 и 4 процессора (ЦПУ, CPU), множество линий (а следовательно слотов и плат) расширения PCIe и десятки слотов под RAM. Классическому ПК ничего из этого нужно, а потому он отстаёт: всего один процессор, 2-4 слота под RAM, и пара-тройка слотов PCIe;

• Удалённое управление: технология IPMI даёт полный удалённый доступ к серверу из любой точки планеты. Управлять можно так, словно сервер находится прямо перед вами;

• Автоматизация: системный администратор зачастую настраивает работу сервера так, чтобы про него можно было не вспоминать как можно дольше. Серверы (если так настроили) самостоятельно обновляются, отправляют журналы и другую информацию админу на проверку, перезагружаются, запускают и выключают нужный софт, отражают DDoS-атаки, делают резервные копии и многое другое.

Когда говорят о серверах, то в 99% случаев имеют ввиду аппаратные/физические серверы. Поэтому далее в статье я буду часто писать просто “сервер”. Но есть и другие: программные, виртуальные и выделенные серверы. В рамках этой статьи полноценно рассмотреть всё не получится. Подробнее читайте в нашем блоге.

2) Определение: что такое файловый сервер — кратко

Файловый сервер (File Server) — это одна из серверных ролей, которую присваивают компьютеру. Файловым сервером может быть аппаратный сервер или ПК, но последний (как минимум) не соответствует требованиям надёжности, безопасности и непрерывности работы. Да, он будет работать, но с горой компромиссов. Использовать ПК в качестве файлового сервера не рекомендуется(!).

Файловый сервер хранит файлы любого типа: от приложений и кэша, до журналов, документов, видео и музыки. В его задачи входит не только надёжное хранение и резервирование, но и передача этих данных клиенту (тому, кто будет работать с файлами). Для этого нужен клиентский ПК или связка “терминальный сервер — тонкие клиенты”. Кстати, сисадмин может развернуть файловый сервер на виртуальной машине, разделив аппаратный сервер на несколько программно-изолированных друг от друга частей. 

 

Примеры файловых серверов

 

3) Для чего нужен файловый сервер — кратко

Файловый сервер упрощает, ускоряет и делает работу компании эффективнее, повышает производительность труда и открывает новые возможности для бизнеса; он — важная часть IT-инфраструктуры, без которой не могут эффективно и стабильно работать целые пласты бизнес-приложений и процессов.

Файловый сервер позволяет сисадмину и\или специалисту по кибербезопасности контролировать права пользователей и проверять все операции с корпоративными файлами, чтобы избежать утечки или доступа злоумышленников/бывших сотрудников к конфиденциальной информации. 

Защита данных от кибератак — важнейшая задача, так как есть целый ряд угроз и вредоносного ПО для файловых серверов и NAS (Network Attached Storage): программы-вымогатели (Qlocker, REVil,  eCh0raix и DarkSide), ботнеты и DDoS (StealthWorker), целенаправленные атаки и вирусы-майнеры.

4) Преимущества и недостатки файлового сервера для пользователей, бизнеса, компании и офиса

Преимущества файлового сервера (но зависит от настроек):

• Сисадмин гибко настраивает степень защиты сервера: от никакой до максимальной: защита от вирусов, кибератак и даже физической кражи.

• Высокая доступность и “страховка” от поломки оборудования: достигается это распределённой инфраструктурой с RAID-массивами (несколько серверов и СХД + избыточные диски в них), горячей заменой и другими схемами резервирования;

• Гибкая настройка прав доступа пользователей: например, маркетологам можно ограничить доступ к файлам бухгалтерии и отдела продаж — и наоборот. Ограничить можно полностью или частично. Например, смотреть можно, трогать нельзя открывать файлы можно, но редактировать/копировать/удалять/перемещать нельзя;

• Быстрый и удалённый доступ к файлам: файловый сервер отделён от рабочих мест сотрудников и доступен по глобальной и/или локальной сети (LAN); 

• Совместный доступ к файлам: с одновременным редактированием несколькими пользователями. Или без возможности редактировать, если файл открыт другим пользователем;

• Консолидированные файлы: есть единая актуальная версия файла для всех пользователей (не считая резервной копии или предыдущей версии) без конфликтов в версиях;

• Обмен файлами: не нужны флешки и внешние жёсткие диски, мессенджеры и почта для копирования файлов. Всё происходит по сети — это безопасно и удобно;

• Экономия на IT-инфраструктуре: не нужно локально хранить копии одного и того же файла. Например, проект, с которым работают 20 сотрудников, весит 100 Гб. Чтобы хранить его на всех ПК пользователей нужно в общей сложности 2 Тб (не считая ОС и других программ) и внешние накопители для переноса файлов. Плюс ценное время на копирование. Файловому серверу понадобится всего 100 Гб для одной копии, а пользователи смогут очень быстро (зависит от пропускной способности сети, сетевых карт и параметров ПК) копировать/редактировать/передавать проект.

• И многие другие.

Недостатки файлового сервера:

• Администрирование: нужен сисадмин в штате или на аутсорсе для первоначальной настройки и дальнейшего обслуживания;

• Место: нужно помещение и пассивное сетевое оборудование, чтобы разместить сервер. И если с башенными (Tower) немного полегче, то со стоечными (Rack) забот будет полон рот;

• Стоимость: файловый сервер стоит недорого относительно других серверов, но всё же это профессиональное оборудование — придётся потратиться.

Как выбрать файловый сервер: пошаговая инструкция

Скажу сразу: чтобы дать однозначные рекомендации по подбору файлового сервера, мне нужно знать, какая у вас IT-инфраструктура (и есть ли она вообще?). Есть ли у вас виртуализация? SAN? NAS? ANANAS? Какая скорость сети у сотрудников, сколько их? Что с коммутаторами и маршрутизаторами? Есть ли у вас 10-гигабитный Ethernet? А может 25 или 40 ГБ? 

Нюансов очень много. Если хотите учесть всё и быстро, то лучше связаться с менеджерами Servermall — они зададут несколько вопросов и подберут персональное решение под ваши бюджет и задачу.

Мои же советы будут конкретными настолько, насколько это возможно, не зная контекста.

1) Какой производитель / вендор сервера лучше: Dell, HPE 

Dell и HPE — это Сабзиро и Скорпион в мире серверов. В МК есть и другие персонажи, но на мой взгляд, эти самые интересные. В серверах аналогично — Dell и HPE — лидеры, пионеры и два главных конкурента мирового компьютерного рынка. Технологии, качество оборудования и цены у обоих вендоров сопоставимы. HPE, возможно, слегка подороже. Про эти компании можно написать отдельные лонгриды или целые книги, но выбрать файловый сервер это не поможет.

Поэтому я сделал простой чек-лист — он за минуту поможет определиться, какой производитель сервера лучше для вас:

У вас уже есть серверное оборудование одного из вендоров или опыт работы с ним? 

• Да — берите сервер того же производителя. Если, например, есть коммутатор, СХД или другое оборудование HPE, то и файловый сервер тоже лучше взять от HPE (из-за максимальной совместимости технологий и софта).

• Нет — значит привязки к бренду нет. По качеству и надёжности +- всё одинаково, поэтому выбирайте сервер по субъективным параметрам, характеристикам (об этом будет подробнее) и бюджету.

Вы хотите сэкономить? 

• Да — в 90% и более случаев Dell немного дешевле HPE. Это не критичная разница, но может повлиять на выбор, если денег в обрез.

• Нет — HPE лучше подходят для корпоративных IT-инфраструктур класса enterprise. За самым лучшим и дорогим — к ним, включая легендарное сервисное обслуживание HPE, которого больше нет в РФ, зато есть наше, родное и не хуже оригинального — от Servermall :)

Вам нужны проприетарные технологии, ПО и функционал (например, iDRAC или iLO)?

• Не знаю, что такое проприетарное ПО и технологии — значит вам важно решить задачу, а не вникать в технические подробности (возможно, вы руководитель). Ориентируйтесь на первые два пункта чек-листа при выборе вендора.

• Нет — либо у вас нет привязки к бренду, либо вам нужно изучить вопрос, чтобы раскрыть потенциал оборудования и/или не переплачивать за ненужный функционал.

• Да — вы, вероятно, технический специалист, который знает, что конкретно ему нужно для решения задачи, и читаете статью, чтобы освежить память.

Кратко: аппратной разницы между серверами общего назначения Dell и HPE почти нет: процессоры одинаковые, блоки питания, охлаждение, сетевые карты, диски — та же конфета, но в другой обёртке. Выбор между HDD и/или SSD повлияет намного больше, чем выбор производителя сервера.

Если у вас ещё нет сисадмина в штате или на аутсорсе, обращайтесь к менеджерам Servermall: наши специалисты быстро ответят на все вопросы и бесплатно подберут оптимальный файловый сервер, исходя из бюджета и задач. В среднем КП высылаем за полчаса-час. На 100% админа не заменим, но с частью задач разберёмся :)

Идём дальше.

2) Какая модель и поколение файлового сервера лучше

Какое поколение сервера выбрать в 2023 году

ВАЖНО!

Последнее поколение серверов подходит тем, кто ищет лучшее на рынке здесь и сейчас, тем, кто не хочет обновлять оборудование как можно дольше, и тем, кто готов на нюансы параллельного импорта (актуального на начало 2023 года). 

Самые последние поколения серверов — это Dell PowerEdge G16 и HPE ProLiant Gen11. Они либо уже в ограниченной продаже, либо вот-вот появятся. Мощные, технологичные, передовые: всё это замечательно, но в Россию их официально не поставляют и, вероятно, поставлять не будут. Единственный вариант — параллельный импорт, а это переплата и ограниченные неофициальные поставки. В каталоге Servermall появятся где-то в феврале 2023 года.

До ухода Dell и HPE с рынка РФ официальные партнёры (например, мы) поставляли серверы актуальных поколений вплоть до замещения их на следующие: важно учесть, что серверы не столько устаревают, сколько постепенно замещаются новинками (вендоры любят зарабатывать, как и все). При этом производительности G14 / G13 и Gen10 / Gen9 более чем достаточно для файлового сервера средней компании , а цена успела просесть. Ассортимент огромен: есть восстановленные и новые серверы под любой бюджет и задачу. А в Servermall — с пятилетней выездной гарантией.

Актуальные серверы прямо сейчас (начало 2023) — это Dell G15 и  HPE Gen10 Plus / Gen10 Plus v2. Они застали времена официальных поставок, но уже с ними пришёл параллельный импорт. Цены относительно высокие, но будут уменьшаться с распространением G16 и Gen11 — так происходит всегда.

Поколения G15 и Gen10 Plus / Gen10 Plus v2 отлично подойдут под самый современный файловый сервер и не потеряют актуальности в ближайшие лет 5-7. В Servermall есть в наличии и под заказ. По комплектации подскажем и подберём, если у вас нет времени погружаться дальше в статью :)

Какой форм-фактор сервера выбрать

Есть несколько вариантов:

1. Rack (стоечный) — 1U



2. Rack (стоечный) — 2U



3. Tower (башенный) — обычно 4.5U или меньше



4. Blade (лезвие) — большая вариативность форм-факторов

Давайте разбираться, какие преимущества и недостатки есть у каждого.

Стоечные серверы — хороши своей компактностью и высокой производительностью. По толщине 1U равен 44.45 мм — это в 3.6 раза меньше, чем высота iPhone Pro Max, то есть сплюснутые, но очень мощные серверы, внутри которых почти нет свободного места. В некоторые 2U модели можно установить десятки накопителей (Dell R740xd — совокупно до 32 дисков), несколько процессоров и плат расширения. Но чтобы разместить такой сервер, нужна серверная стойка и желательно отдельное помещение с дверью и каким-никаким климат-контролем (серверная комната aka. серверная). Вентиляторы в Rack-серверах мощные и громкие — под нагрузкой ревут не хуже пылесоса. Оптимальный вариант, когда у вас мало места в серверной, но нужно много активного оборудования (сейчас или в будущем).

Башенные серверы — большие, производительные и отлично масштабируются: много места под диски, платы расширения, блоки питания. Их можно разместить в офисе на любой ровной поверхности, а вентиляторы работают значительно тише, чем в стоечных моделях. Не придётся тратиться на серверную стойку или шкаф и искать отдельное помещение (но учтите, что под нагрузкой они шумят сильнее, чем ПК). Да и сами Tower-серверы выходят на 20-30% дешевле, чем аналогичный Rack. Если в будущем купите стойку, то Tower-серверы можно установить туда с помощью рельс (покупаются отдельно). Оптимальный вариант для начала работы с серверами, если у вас нет серверной, стойки и другой IT-инфраструктуры.

Блейды или лезвия — неудачный вариант для файлового сервера. Есть редкие специализированные решения, но они рассчитаны для дата-центров и больших организаций, но это тема для другой статьи.

DELL Equallogic M4110 Storage Array — консолидированное решение для хранения большого объема данных

3) Как выбрать процессор для файлового сервера

Первое — если нагрузка небольшая, а пользователей немного (скажем, до 50-100, но держите в голове, что я не знаю вашего контекста), то однопроцессорной системы будет достаточно. Можно взять двухсокетный сервер как задел на будущее, если планируете рост в будущем.

Второе — CPU из среднего сегмента с низким энергопотреблением уменьшит затраты на электричество и справится с задачами файлового сервера. Никаких 64 ядер и 4 ГГц для этого не нужно.

АХТУНГ! ВАМ НЕ НУЖНЫ ТОПОВЫЕ МОДЕЛИ CPU ДЛЯ ФАЙЛОВОГО СЕРВЕРА, ЕСЛИ ВЫ НЕ АКУЛА ЭНТЕРПРАЙЗ БИЗНЕСА.

Получил лишние несколько ГГц? Но какой ценой? Ценой всего.

Напомню, что главная задача файлового сервера — это хранение данных, а не исполнение требовательных приложений или игр. Обслуживание данных — нетребовательная задача (если вы, конечно, не Netflix), поэтому файловому серверу не нужен процессор последнего поколения за $10’000 (а это не предел).

Но если вы как раз из Netflix, то немного информации для вас:

Линейка Intel Scalable выдаёт больше герц на ядро, чем конкуренты от AMD, но цена на топовые процессоры улетает в космос. Есть модели Xeon’ов с ценой $13’000 (Platinum 8380HL) на старте, как недорогой автомобиль или квартира в регионах РФ. Линейка AMD EPYC, к слову, выигрывает по максимальному количеству ядер и потоков на сокет (до 128 на данный момент). 

Учтите, что количество ядер и частота не показывают реальной производительности процессора, а у разных вендоров они несопоставимы. Условные 4.0 ГГц у AMD EPYC Gen3 ≠ 4.0 ГГц Intel Scalable Gen 3 (при прочих равных).

Какой производитель процессора лучше: Intel vs AMD

У Intel было 89,3% рынка серверных CPU на конец 2021 года, а у AMD — 10,7%.

Если кратко: прыгайте назад в чек-лист по серверам, мысленно меняйте Dell на AMD, а HPE на Intel — все советы будут работать :)

Если подробно: ещё несколько лет назад критерии выбора серверного CPU были такими — поколение, ценовая категория (Bronze, Silver, Gold и Platinum), количество сокетов в сервере, герцовка, ядра-потоки и TDP — всё. Конкуренции почти не было. Только Intel.

Но сегодня идёт гонка технологий между AMD и Intel. Главное, что вам нужно выбрать одного вендора, иначе будут проблемы с совместимостью, кластеризацией, виртуализацией и другими серверными технологиями.

Компании AMD и Intel — это два гегемона, поделившие рынок архитектуры x86. Прямых конкурентов у них нет (другие вендоры даже в статистику не попадают). Как видите, Intel традиционно владеет большим куском пирога. Но это не делает процессоры AMD хуже: в 2022 Q3 доля AMD в серверных CPU выросла до 17,5%, что на 70% больше (год к году). То есть интерес к AMD у покупателей растёт. 

Моё мнение, что у Intel и AMD на рынке x86 серверных CPU почти полный паритет, а выбирать надо, исходя из задачи, а не из вендора. Вот почему:

1. AMD и Intel идут ногу в ногу, регулярно обновляя линейки ЦПУ, HPE и Dell выпускают серверы на обоих процессорных решениях. Почти все серверные технологии в процессорах одинаковы и/или имеют проприетарную альтернативу (например, виртуализация AMD-V и Intel VT).

2. Производительность процессоров обоих вендоров за потраченный тенге сопоставима. В разрезе performance/watt небольшое преимущество за AMD (5-10%). “Красные”, очевидно, делают дисконт, чтобы увеличивать долю на рынке. Но есть задачи, где выигрывает Intel (“синие”) — оптимизация софта решает. Нельзя со 100% уверенностью взять EPYC, который на бумаге лучше Xeon’а, и получить лучший результат в рабочих нагрузках. Бывают сюрпризы — и в обратную сторону тоже.

3. Дата-центры экономят на AMD, так как на многомиллионных закупках суммы выходят приличные. Хотя владельцев среднего и малого бизнеса преимущество в цене почти не касается: сервер — это сложное устройство, где процессоры занимают хоть и значительную (10-30%), но не подавляющую долю от общей стоимости. Особенно в файловых серверах, где важна дисковая подсистема. А также серверу нужно другое активное и пассивное оборудование, которое ещё больше размывает стоимость процессора в масштабах всей IT-инфраструктуры.

Линейки серверных процессоров Intel и AMD выглядят так:

4) Оперативная память для файлового сервера

И снова отличные новости для среднего и малого бизнеса — файловый сервер нетребователен к оперативной памяти (ОЗУ, RAM): не нужны планки DDR5 большого объема с самой высокой частотой, low latency и т.д. 

Что точно нужно?

• DDR4 — на конец 2022 года уже неприлично говорить про серверы с DDR3. Хотя в ультрабюджетных сборках, если у вас буквально нет денег, можно рассмотреть и такой вариант.

• Минимальный объем в 16 Гб — домашние файловые серверы работают даже на 128 Мб(!), но не забываем, что серверная ОС (операционная система), различные службы и кэш при работе с файлами по сети отъедают понемногу из этой корзины. Поэтому 16 Гб или 32 Гб закроют потребности 95% файловых серверов для среднего и малого бизнеса. Меньше брать не стоит.

• Минимум 2 модуля памяти — два по 8 Гб лучше, чем один на 16 Гб, выйдет на тысячу-другую дороже, но с производительность будет полный порядок.

• Память с коррекцией ошибок (ECC) — это серверный стандарт памяти, который на аппаратном уровне устраняет ошибки чтения и записи данных. А у нас файловый сервер, так что берём только ECC.

• Совместимая память — в брендовых серверах первая попавшаяся память с Авито (за редкими исключениями) не запустится. В серверах Dell и HPE может стоять идентичная память от одного производителя (кроме маркировок) со своими микропрошивками. Учтите это, так как выбор будет ограничен.

• Запас в 30% или больше — это стандарт индустрии, и относится он почти ко всем ресурсам сервера, а не только к памяти. Так система не будет нагружена на 100% + запас на пиковые нагрузки, а также будет время проапгрейдиться, если постоянная нагрузка вырастет за пару недель, скажем, на 25%.

5) Дисковая подсистема для файлового сервера

Дисковая подсистема — это не только HDD и SSD, но и дисковые корзины, контроллеры, резервные и внешние накопители и другие комплектующие, отвечающие за хранение, чтение и запись данных.

Дисковая подсистема влияет на производительность сотрудников, скорость работы, устойчивость к сбоям и нештатным ситуациям, время восстановления после аварии, постоянную доступность и надёжность хранения файлов.

Два важнейших вопроса в подборе дисковой подсистемы:

• Что такое RAID-массивы и как выбрать RAID-контроллер для файлового сервера?

• Какой вид накопителей выбрать для файлового сервера: HDD и/или SSD; SATA, SAS, NVMe?

Что такое RAID-массивы: на пальцах

RAID-массив на примере RAID 10.

RAID (Redundant Array of Independent Disks) — это несколько физических накопителей, которые объединяют в единое логическое хранилище данных, чтобы увеличить скорость чтения, записи и/или отказоустойчивость. Важное условие — это избыточные диски, объем которых не будет доступен пользователю на 100%. Например, в RAID-1 массиве из двух дисков по 1 Тб пользователь увидит всего 1 Тб дискового пространства, что вдвое меньше, чем без массива. Но если один из накопителей сломается, сервер продолжит работать без потери данных.

Накопителей может быть намного больше двух: десятки и сотни. Чтобы решать разные задачи и закрывать другие потребности бизнеса, разработали несколько уровней RAID-массивов: 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 1+0 (10), 0+1 (01) и другие.

Десятки избыточных дисков — звучит неплохо, правда? И… дороговато. Но бизнес готов переплатить за несколько избыточных дисков, чтобы не встать в простой из-за поломки. Единоразовая покупка избыточного оборудования предотвратит потери на сотни и миллионы тенге.

А сколько стоит ваш час простоя?

Как выбрать RAID и дисковый контроллер для файлового сервера

Контроллер Dell PERC H730P Integrated 2GB NV Cache 12Gb/s SAS SATA PCIe 3.0 RAID с обратной стороны.

Самые распространённые RAID-массивы для безопасности 20 Тб+ — это RAID-10, 6 и 60.

Если пользователи копируют большие файлы (последовательный ввод-вывод), то массивы RAID-6 или 60 более экономичны, а иногда и быстрее, чем RAID-10. Но если файлы в основном небольшие, то выбирайте RAID-10 — он лучше переваривает случайные операции ввода-вывода (а это большинство современных рабочих нагрузок).

Но, конечно, есть задачи и требования бизнеса, где можно и нужно использовать другие уровни RAID: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 7 и т.д. Если подробнее опишите задачу нашим менеджерам, они подскажут, какой RAID нужен конкретно вам.

По RAID-контроллерам. Мой персональный рекомендасьон (не истина в последней инстанции) для файловых серверов — это аппаратные (ещё есть встроенные и программные решения) платы с кэш-памятью на батарейках резервного питания (BBU) и высокой производительностью. Лучше сэкономить на процессоре или оперативной памяти, но взять хороший контроллер.

Тема с подбором RAID-контроллера очень обширная, чтобы не раздувать статью ещё в два раза, я оставлю ссылку на работу моего коллеги: “Всё, что вы хотели узнать о RAID-контроллерах, но лень было искать”. 

Follow the White Rabbit :3

Какие накопители/диски выбрать для файлового сервера

Во-первых, с горячей заменой (hot-swap). Такие диски можно извлечь из слота и вставить обратно без выключения и разбора сервера. Особенно удобно для ремонта, обслуживания, апгрейда и замены неисправного.

Итак, есть типы накопителей (HDD и SSD), а есть технологии и интерфейсы, по которым они подключаются к серверу (SAS, SATA, NVMe, бывают другие — Fibre Channel, — но я рассмотрю только первые три, то есть самые популярные).

HDD (Hard Disk Drive) — старички жёсткие диски, предтечи называли их винчестерами. Они настолько стары, что стали нарицательным словом: их именем нарекают и SSD, но не надо так. Тонкости устройства HDD расписывать не буду (статьи на вики достаточно), но скажу, что у серверных моделей быстрее вращаются диски (10-15 тысяч оборотов в минуту), а значит и повышенная скорость чтения/записи. Есть энтерпрайз-варианты подешевле на 7200 и даже 5400 оборотов, например, под холодные данные и глубокое архивирование. А если собрать RAID 10, 30 или 50, то можно и скорость подтянуть.  

Плюсы HDD: это сбалансированные по всем параметрам накопители: относительно небольшая цена, высокая надёжность, неограниченный ресурс перезаписи и огромный максимальный объём (есть на 20 Тб, а в середине 2023 появятся на 30 Тб), приемлемая скорость для большинства задач, можно относительно недорого восстановить часть данных после поломки. Если нужно хранить как можно больше Гб на потраченный тенге, то вам к ленточным хранилищам HDD. В серверах предупреждают, когда им пора на покой (есть проблемы, босс, замени меня). 

Минусы HDD: уязвимы к физическим ударам и дефектам, так как внутри подвижные механические части. Большие, шумные, расходуют больше электричества и в десятки раз медленнее современных SSD.

SSD (Solid-State Drive) — твердотельные накопители, используются повсеместно: серверы, ПК, ноутбуки, планшеты, гаджеты умного дома, телевизоры, смартфоны, авто и многое другое.

Плюсы SSD: быстрые… нет… ОЧЕНЬ быстрые накопители. Загрузка операционной системы и приложений, передача данных — всё в разы быстрее, чем на жёстких дисках. При этом SSD компактные, не шумят и потребляют минимум электричества, а в последних поколениях стали надёжнее и с большим ресурсом перезаписи. 

Минусы SSD: цена за 1 Гб полезного хранилища в несколько раз выше, чем у HDD (разрыв сокращается каждый год). Меньше максимальный объем, но разрыв тоже сокращается, уже есть модели на 16 Тб. Нельзя (или очень ограничено, или очень дорого) восстановить данные после поломки. В старых поколениях относительно немного циклов перезаписи. Выходят из строя без предупреждений. Даже Press F не успеете нажать.

Основные интерфейсы, по которым подключают накопители в серверах:

• NVMe (Non-Volatile Memory Express) — логический интерфейс для подключения SSD накопителей, раскрывающий преимущества шины PCIe. Если вам нужна максимальная скорость работы и самые быстрые SSD, то это NVMe.

• SAS (Serial Attached SCSI) — интерфейс для подключения HDD (10-15k) и SSD корпоративного класса. У SAS дисков высокий показатель MTBF или время наработки на отказ (около 182 лет или 1.6 миллиона часов, что на 0.4 выше, чем у SATA) и отличный коэффициент BER (bit error rate), примерно 1 битовая ошибка на 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (10 квадриллионов или 1 на 10^16) бит, что в 10 раз лучше, чем у SATA. Связка SAS-диск/контроллер работает с расширенным набором команд (сравнивая с SATA), управляющих дисками. Максимальная пропускная способность современного SAS вдвое выше, чем у SATA — 12 Гбит/c против 6 Гбит/c. Обратно совместим с SATA.

• SATA (Serial Advanced Technology Attachment) — самый простой из современных интерфейсов для подключения накопителей. Не совместим с SAS. Единственное преимущество SATA-дисков — это низкая цена, что делает их неплохим выбором для холодных данных. 

• NL-SAS (Near Line SAS) — это не интерфейс, а скорее тип диска. Но всё же упомяну, что это нечто среднее между SATA и SAS. NL-SAS диск — это начинка SATA с интерфейсом SAS. Из плюсов SAS составляющей — все корпоративные наборы и очереди команд, поддержка нескольких хостов и одновременные каналы данных, что обеспечивает более быструю передачу данных. Из минусов SATA составляющей — нет дисков с 15к об/мин, BER = 1 из 10^15, а MTBF = 1,2 миллиона часов, поэтому надёжность NL-SAS ниже, чем у SAS — примерно на уровне SATA.

Подытожу.

1. Для максимальной производительности и самых требовательных корпоративных задач — NVMe SSD;

2. Для высокой производительности в корпоративных задачах — SAS SSD;

3. Для средней производительности в корпоративных задачах и максимальной надёжности — SAS HDD (10 или 15k);

4. Для небольшой производительности в корпоративных задачах — NL-SAS HDD;

5. Для средней производительности — SATA SSD;

6. Для низкой производительности и максимальной экономии — SATA HDD.

Если остались вопросы, обращайтесь к менеджерам Servermall :)

6) Сеть для файлового сервера

Важный параметр, но довольно простой — в 90% случаев хватит стандартной гигабитной сетевой платы с обычными Ethernet-портами. 

Но есть нюанс:

Когда пользователей много, размер и количество файлов огромны, то нужен другой подход — с оценкой нагрузки, роста и конкретных приложений. Возможно, вам понадобится скорость в 10 или даже 40Gbs, и, например, дополнительная поддержка Fibre Channel (FC), то есть оптоволокно Но для точных советов конкретизируйте задачу нашим менеджерам (будьте готовы подробно описать вашу инфраструктуру или заказать предварительное обследование и аудит).

Общий совет:

Если надёжность доступа к файловому серверу на первом месте, то точно могу посоветовать как минимум задействовать несколько сетевых портов при проектировании сетевой инфраструктуры доступа к серверу. Да, знаменитое резервирование критических систем, из-за которого серверы и любят выбирают для бизнеса.

Примеры файловых серверов

Протоколы сетевого доступа и программы файловых серверов

Для работы файловых серверов есть несколько протоколов — с разным функционалом, возможностями и доступностью для клиентов/конечных пользователей.

Server Message Block (SMB) — самый распространенный протокол для файловых серверов локальных сетей. SMB по дефолту поддерживается операционными Windows и macOS. Linux и Unix могут работать с SMB через Samba или CIFSD, версии Common Internet File System с открытым исходным кодом. SMB проста в настройке и администрировании. Есть встроенная аутентификация через Microsoft Active Directory.

У SMB есть три версии: SMB1, SMB2 и SMB3. У SMB1 были проблемы с безопасностью, поэтому не рекомендую использовать.

Протокол сетевого доступа Network File System (NFS) — популярен в системах Linux и Unix. Не зависит от файловых систем пользователя и сервера, функционирует отдельно от них, но даёт доступ к файлам. Программы могут работать с файлами на NFS сервере так, словно они хранятся локально на устройстве.

Протокол передачи файлов, File Transfer Protocol (FTP) и защищенный, Secure FTP (SFTP) предназначены для передачи файлов по сети. FTP обычно использует для загрузки и выгрузки файлов; он не предназначен для прямой работы клиентов с данными из удаленной файловой системы. Примеры серверного ПО на FTP: FileZilla и Microsoft Internet Information Services.

Расширенный протокол HTTP/1.1: WebDAV (Web Distributed Authoring and Versioning), он же DAV — довольно старый, но всё ещё актуальный и проверенный протокол для удалённого доступа к файлам и работы с ними. WebDAV расширяет набор стандартных методов и заголовков HTTP для создания файлов или папок, редактирования файлов здесь и сейчас, копирования, перемещения или удаления. WebDAV (как расширение HTTP) обычно использует порт 80 для незашифрованного доступа и порт 443 (HTTPS) для защищенного доступа.

Безопасность файлового сервера

На файловых серверах хранятся самые важные данные в организации. Потеря этих данных серьезно скажется на любом бизнесе. Поэтому файловые серверы нужно защищать от сбоев, катастроф и кибератак.

Резервное копирование — это база, основа для работы файловых серверов. Регулярное и автоматическое резервное копирование гарантирует, что данные будут доступны или восстановимы, если вас затопит или что-то полыхнёт.

По уму нужно делать несколько копий важных данных, причем некоторые из них нужно размещать в разных физических местах, сделать копии автономными или не подключенными к сети (правило 3-2-1). Если стихийное бедствие или апокалипсис уничтожит дата-центр, а сверху вирус зашифрует резервный файловый сервер в кластере, вы сможете восстановить все данные. 

Как я говорил выше, файловые серверы уязвимы для хакеров и вирусов, поэтому (в идеале) их нужно изолировать или максимально защитить от глобального Интернета. 

Регулярно проверяйте права доступа к файлам: не забывайте обновлять их и редактировать, когда появляются новые и уходят старые пользователи. Автоматические оповещения или плановый аудит должны уведомлять о странной активности, чтобы остановить программы эксфильтрации файлов или шифрования.

Выводов не будет — всё есть в статье

Пожалуй, у меня получилась самая подробная статья по подбору файлового сервера в Рунете, а может, и во всём интернете :)

Я постарался ответить на все вопросы, не зная вашей задачи. Но у вас должны появиться уточняющие моменты по вашему конкретному случаю. Если так, то задавайте их менеджерам Servermall. Ответят, проконсультируют — быстро и бесплатно.

Спасибо, что прочитали статью! Если понравилось и не хотите пропустить следующую — подписывайтесь на новостную рассылку в форме ниже:)