FreeNAS: creazione, utilizzo e applicazioni utili degli snapshot di ZFS

Abbiamo già parlato in modo piuttosto esteso delle funzionalità e dei vantaggi dell’uso di FreeNAS come gestore dello storage, ma in questo articolo andremo a vedere in modo semplice e operativo come creare, utilizzare e ripristinare gli snapshot.

Uno snapshot si può descrivere con una “fotografia” dello stato dello storage in un determinato istante nel tempo, che permette di effettuare il cosiddetto Rollback a una situazione precedente. Grazie al meccanismo Copy-On-Write di ZFS (descritto nel precedente articolo) le operazioni di snapshot sono particolarmente veloci e occupano pochissimo spazio.
Partendo da una installazione di FreeNAS già funzionante e dotata di storage configurato, la situazione più comune in cui ci troveremo è quella di un volume ZFS a cui corrispondono una o più cartelle condivise in rete. Queste share possono essere attaccate da un ransomware o possono semplicemente subire cancellazioni parziali o accidentali. In una situazione del genere, la presenza degli snapshot correttamente configurati può risultare una soluzione salvavita.

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Proxmox 4.1: la sfida a vSphere continua

Nello scorso numero di dicembre 2015 abbiamo recensito in modo approfondito la versione 4.0 della piattaforma open source per la virtualizzazione sviluppata dalla società austriaca Proxmox Server Solutions. Analizziamo insieme le novità che Proxmox mette a disposizione per competere con i blasonati concorrenti Microsoft e VMware. 

Proxmox VE vs. vSphere

Il confronto con l’hypervisor leader di mercato può sembrare impari, ma una analisi accurata delle funzionalità di Proxmox può farlo rivalutare come alternativa, in particolare nel caso di situazioni in cui il rapporto tra budget e prestazioni sia il principale parametro di scelta.

Proxmox VE (da qui in avanti semplicemente Proxmox) è basato sul sistema operativo Debian e porta con sé  vantaggi e svantaggi di questa nota distribuzione Linux: un sistema operativo stabile, sicuro, diffuso e ben collaudato, con un’ampia scelta di pacchetti software – sebbene a volte non aggiornati all’ultima release ma in grado di garantire una perfetta stabilità –  e il  “Contratto Sociale” che assicura i vantaggi del Software Libero (https://www.debian.org/social_contract). Tra i vantaggi bisogna sicuramente citare anche la presenza di una community ben radicata e attiva nella gestione del codice e della documentazione, che risulta sempre essere ricca e dettagliata. In quanto progetto open-source, il repository del codice sorgente è a disposizione di chiunque voglia implementare nuove funzioni, o adattare quelle esistenti in base alle proprie esigenze. Inoltre la licenza GPL consente l’uso anche commerciale in modo del tutto gratuito.

proxmox installazione esxi

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FreeNAS: ZFS applicato

FreeNAS è un sistema operativo open source basato su FreeBSD, il cui sviluppo è iniziato nel 2005 ad opera di Oliver Cochard-Labbè e la cui funzione principale è trasformare in un NAS (Network Attached Storage) il pc o server su cui viene installato. Il sistema è stato inoltre sviluppato in modo da richiedere un uso limitato di risorse hardware (storage a parte) per poter funzionare in modo fluido anche su macchine datate o con prestazioni limitate.

Lo sviluppo di FreeNAS è proseguito negli anni, fino a raggiungere l’attuale versione 9.3 stabile (nel 2014 è stato anche dismesso il supporto al file system UFS a 32 bit) e 10 “Alpha”. Da segnalare nel corso del 2009, l’interesse da parte di iXsystems (società che si occupa di server e soluzioni di storage) di intervenire sul progetto FreeNAS per evitare che – in seguito all’abbandono da parte del project leader di allora – il sistema venisse migrato su base Debian perdendo inoltre il supporto a ZFS. Dopo una importante operazione di revisione e aggiornamento da parte del team di iXsystems, a maggio del 2011 viene rilasciato FreeNAS 8.0.

Freenas è basato sulla implementazione OpenZFS del file system Sun (poi Oracle) chiamato ZFS. Sfrutta dunque tutta la base di codice di questo progetto per gestire volumi, dischi e device ZFS.

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Alla scoperta di ZFS - Vantaggi e svantaggi rispetto a un file system tradizionale

Ecco pregi e difetti del file system progettato da Sun, apprezzatissimo per le sue doti di affidabilità in ambito storage.

ZFS è un File System open source originariamente sviluppato da Sun Microsystems. Annunciato nel Settembre del 2004, fu implementato per la prima volta nella release 10 di Solaris (2006) sotto licenza CDDL (Common Development and Distribution License). Nasce come file system in grado di superare per dimensioni qualsiasi limite pratico di storage: caratteristica garantita dai 128 bit su cui è strutturato. Il nome originario era infatti “Zetta File System” a indicare la capacità di memorizzazione nell’ordine dei triliardi di bit, notevolmente superiore a quella dei classici sistemi a 64 bit.

Cerchiamo di capire insieme perché ZFS promette di risolvere molti dei problemi e dei limiti dei sistemi Raid tradizionali, offrendo un livello di protezione dei dati significativamente maggiore e una serie di funzionalità avanzate particolarmente interessanti, come la creazione di snapshot a livello di file system.

Perché scegliere ZFS

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L’integrità dei dati in ambiente Enterprise

Nell'acquisto di dispositivi di archiviazione spesso è difficile comprendere le differenze tra dischi e SSD di tipo Sata o Sas, tra prodotti di fascia consumer, Nas o Enterprise: le differenze di prestazioni in generale non giustificano il prezzo più elevato. Cerchiamo di capire cosa cambia in termini di affidabilità e tecnologia. 

Basta aprire il sito di qualsiasi fornitore hardware e sfogliare la sezione "dischi" per trovare - anche rimanendo su un unico produttore - una scelta estremamente ampia di dispositivi, che va ben oltre la combinazione SSD o disco tradizionale, prodotto consumer o di fascia server/Enterprise. 

In quest’ottica una semplice distinzione tra le connessioni Sata e Sas non è sufficiente a giustificare la varietà. Esistono modelli differenti sia internamente sia dal punto di vista della connessione, così come dal punto di vista dell’utilizzo.

Iniziamo a fare qualche distinzione, concentrandoci sui dischi tradizionali da 3,5 pollici con rotazione a 7.200 giri. Possiamo chiaramente identificare almeno 4 tipologie di dischi:

  1. SATA Consumer (ad esempio Seagate Desktop HDD, WD Blue, WD Green), per uso 5 gg alla settimana, 8 ore al giorno
  2. SATA uso NAS (Seagate NAS HDD, WD Red) per uso 24h ma con trasferimento dati limitato
  3. SATA uso NAS aziendale (Seagate Enterprise NAS HDD, WD Red Pro) per uso 24h con uso dati intensivo
  4. SAS Enterprise (WD RE SAS) per uso in ambito server

In questo elenco abbiamo già semplificato un pochino le cose poichè molti produttori hanno introdotto ulteriori variazioni sul tema e moltissimi modelli differenti. Inoltre se prendiamo in considerazione il mondo server naturalmente ogni produttore (HP, Dell, Lenovo, Fujitsu...) avrà i suoi modelli prodotti magari dagli stessi brand citati qua sopra ma modificati e adattati con firmware proprietario. 

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HP MSA 2040: uno storage di fascia enterprise adatto anche alle SMB

Nell’offerta sempre più ampia di prodotti Storage di ogni tipo HP è certamente uno dei player più interessanti e con la sua linea 3PAR StoreServ offre una soluzione completa e avanzata che permette di realizzare anche una piattaforma all-flash.

Nell’ambito SMB (piccola e media impresa) HP è però molto forte con una categoria di prodotti certamente più economica non per questo meno flessibile. Stiamo parlando delle soluzioni chiamate MSA, arrivate ormai alla quarta generazione, e che nel momento in cui scriviamo si dividono in 2 soli modelli: la più economica MSA 1040 e la MSA 2040.

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VMware Virtual SAN 6.1 e gli storage iperconvergenti

Tutti parlano di Iperconvergenza e di Software Defined Datacenter (SDDC), ma quali sono vantaggi e svantaggi di queste architetture? Abbiamo provato per voi la soluzione proposta da VMware per l'iperconvergenza dello storage: la Virtual SAN 6.1, annunciata al recente VMworld. Vediamone luci e ombre.

Il concetto di base è molto semplice: dopo che avete speso così tanti soldi per rendere affidabile la vostra infrastruttura, comprando 2 o più host di fascia alta, perchè non sfruttarli direttamente per gestire anche lo storage in maniera ridondata? Senza dover investire altri migliaia di euro in uno storage dedicato? Dietro questa semplice proposizione c'è il cuore dei vantaggi che può portare l'iperconvergenza in ambito storage. Le soluzioni sul mercato sono molte, ma quella di VMware ha certamente il suo fascino nascosto: un sistema ingegnerizzato e sviluppato direttamente da chi ha progettato l'hypervisor. 

La Virtual SAN è stata introdotta con vSphere 5.5 ed è stata migliorata con vSphere 6.0. La recente release 6.1, oggetto delle nostre prove, è stata profondamente riprogettata per migliorare a livello di prestazioni e venire incontro alle esigenze manifestate da molti utilizzatori delle precedenti release.

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Neutron XT: Corsair si dà al mercato Pro

Un disco Ssd adatto ai sistemi Pc di fascia alta e alle workstation, con un occhio attento anche all’ambito server e datacenter.

Negli ultimi anni la grandissima evoluzione tecnica ha portato il mercato degli Ssd a un periodo di stallo dal punto di vista prestazionale, mentre i prezzi per Gbyte delle unità continuano a calare vistosamente.

Se i picchi velocistici ottenuti in ambiente desktop sono ormai consolidati, resta però aperta la porta a grandi miglioramenti in ambiente server o datacenter nei quali, oltre alle pure prestazioni velocistiche relative al trasferimento dati, rivestono un’importanza cruciale altri parametri come il numero di IOps sopportabili dal dispositivo e la sua consistenza nelle prestazioni. Dischi Sata 3 o Sas 6 Gbps offrono mediamente velocità sequenziali di lettura e scrittura sequenziali prossime a 550 Mbyte/s, ma offrono risultati di molto variabili in termini di parallelismo delle operazioni e di durata temporale delle stesse. Dischi che offrono enormi velocità nel trasferimento sequenziale possono essere utili su dekstop o all’interno di sistemi che fanno della lettura e scrittura di file di grandissime dimensioni il loro utilizzo principe, ma in altri contesti potrebbe essere preferibile altro.

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Come valutare le prestazioni I/O di storage, dischi e SSD

Potete avere tra le mani un PC, una workstation o un server da diverse migliaia di euro: per capire limiti e potenzialità del vostro hardware non basta conoscerne la CPU, la RAM o altre caratteristiche. In quasi tutti i casi le prestazioni saranno determinate in gran parte dallo storage, che si tratti di un disco o di una SSD.

Quando dalle macchine fisiche si passa a quelle virtuali, in cui anche un server di fascia medio bassa si trova a far girare diverse VM, le prestazioni I/O (input/output) diventano ancora più importanti. Essere in grado di valutarle non è però del tutto scontato, ma anzi può essere davvero difficile. Certo una rapida copia di un file da un disco all'altro o l'esecuzione di un comando dd su una macchina Linux potrebbe darvi una pur vaga idea delle prestazioni, ma è molto facile prendere degli abbagli, non considerando ad esempio la presenza di cache in lettura e in scrittura sul controller o le funzioni di caching del sistema operativo host (vSphere, Hyper-V o qualsiasi altro hypervisor) e di quello guest. Spesso poi ci si limita a prendere in considerazione esclusivamente le velocità sequenziali di lettura/scrittura che danno però solo una idea di massima, senza considerare il comportamento dello storage in termini di numero di operazioni di I/O al secondo.

Per aiutarvi a capire come valutare queste prestazioni vi illustriamo la nostra metodologia di test nella valutazione delle prestazioni di dischi e SSD.

I test di cui vi parliamo possono essere sfruttati anche in situazioni differenti e si focalizzano sulle prestazioni intrinseche dei dischi ma anche sulla loro durata nel tempo e sul loro comportamento con carichi di lavoro tipici, quali Web Server, File Server o Database, in modo da offrire una anteprima concreta dei risultati che si potranno ottenere in pratica.

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