Utrata danych to koszmar każdego z nas, ale mało kto o tym myśli przed zaistnieniem problemu. Dane można stracić na wiele sposobów: atak wirusa, awaria systemu, rozlana kawa czy kradzież sprzętu. A wystarczyłby backup.
Czym jest backup — każdy wie (a przynajmniej powinien), gorzej z wiedzą, jak się do tego zabrać. Jednym ze sposobów jest serwer NAS (Network Attached Storage). Jest to urządzenie magazynujące oraz udostępniające zgromadzone na nim dane przez sieć. Zazwyczaj instaluje się w nim kilka dysków połączonych w RAID w celu zwiększenia bezpieczeństwa danych lub/i zwiększenia wydajności (w zależności od ilości dysków i ich konfiguracji). Ponadto ich zaletą jest to, że oprócz przechowywania danych, można na nich zainstalować dodatkowe oprogramowanie, co zwiększa ich funkcjonalność (może to być oprogramowanie do prywatnej chmury czy własny serwer multimedialny).
Z tego artykułu dowiesz się, jak zabezpieczyć swoje najważniejsze dane, wykorzystując backup i NAS. O ile w przypadku niewielkiej ilości danych rozwiązaniem mogą być darmowe pakiety oferowane przez wiodące firmy (jak dysk Google, Dropbox itp.), to osoby z większymi potrzebami lub większą świadomością techniczną szukają raczej alternatyw — najlepiej darmowych i bez limitów. W artykule przedstawiono porównanie kilku wartych uwagi rozwiązań.
Krótki słownik pojęć
- Backup — kopia zapasowa
- Migawki — umożliwiają zapisanie stanu danych systemu, dzięki czemu w razie awarii czy ataku wirusa dane można przywrócić z wcześniej zachowanej migawki. Nie jest to klasyczny backup i nie zastąpi go, jest to tylko dodatkowa ochrona
- Deduplikacja — eliminowanie powtarzających się części w zbiorze danych, w celu oszczędności miejsca na dysku
- Konteneryzacja — uruchamianie pojedynczych aplikacji w izolowanym środowisku. W przeciwieństwie do wirtualizacji działa bezpośrednio na systemie hosta, przez co nie ma takiego apetytu na zasoby sprzętowe jak w przypadku wirtualizacji
- Kubernetes — platforma służąca do zarządzania, automatyzacji i skalowania aplikacji kontenerowych
- Wirtualizacja — uruchomienie pełnego systemu operacyjnego. Zaletą jest wysokie bezpieczeństwo przez izolację maszyn wirtualnych (VM – Virtual Machine) od systemu hosta oraz możliwość uruchomienia wielu systemów na jednym komputerze. Wadą natomiast jest duże zapotrzebowanie na zasoby sprzętowe
- Hypervisor — nadzorca kontrolujący pracę maszyny wirtualnej
- High Availability (System wysokiej niezawodności) — klastry wysokiej dostępności, tworzone przez grupę serwerów odpowiedzialnych za funkcjonowanie aplikacji czy usługi. Zadaniem HA jest zapewnienie całodobowego dostępu do serwera i zapewnienie stałej pracy usługi
TrueNAS SCALE i TrueNAS Core — wydajny i niezawodny system plików
TrueNAS (wcześniej FreeNAS) to platforma głównie do przechowywania danych. Wersja Core oparta jest na systemie operacyjnym FreeBSD, natomiast Scale na Linux Debian. TrueNAS Scale oferuje zaawansowane funkcje przechowywania danych, ale umożliwia również wirtualizację na poziomie aplikacji (Kubernetes) oraz na poziomie systemu operacyjnego. To rozwiązanie posiada wiele narzędzi do backupu danych oraz do zarządzania siecią.
TrueNAS Scale pozwala na łatwe skalowanie zasobów w zależności od potrzeb. Jest to również elastyczne rozwiązanie, które może być wdrożone na różnych platformach sprzętowych, w tym na serwerach, stacjach roboczych oraz w chmurze.
Platforma ta wykorzystuje system plików ZFS, co jest jednocześnie wadą i zaletą. Wadą jest spory apetyt na RAM (najlepiej ECC, wg dokumentacji potrzebuje 1 GB RAM na każdy 1 TB danych). Zaletą jest natomiast to, że jest w dużym stopniu odporny na błędy i może korzystać z deduplikacji. Przekłada się to na oszczędność miejsca na dysku, szczególnie jeśli mamy dużo wirtualnych maszyn opartych na tych samych systemach operacyjnych.
TrueNAS to idealne rozwiązanie dla firm i użytkowników, którzy przede wszystkim potrzebują zaawansowanej funkcjonalności do przechowywania danych i serwerów plików. Wartością dodaną jest dobre wsparcie dla maszyn wirtualnych.
Unraid — prosty system NAS z wirtualizacją
Unraid to bardzo intuicyjny i łatwy w obsłudze system do przechowywania danych oraz wirtualizacji, który oferuje elastyczne i łatwe w zarządzaniu rozwiązania. Posiada możliwość doinstalowania wielu pluginów rozszerzających możliwości systemu i pozwala na uruchamianie wirtualnych maszyn (KVM) oraz kontenerów (docker), a także na tworzenie serwerów plików (Samba, NFS, FTP, etc.).
Główna jego wada to konieczność zakupu licencji, której cena uzależniona jest od ilości dysków (wliczając również pamięć podpiętą przez USB). Na szczęście jest ona wieczysta. Dla chcących przetestować system przed zakupem umożliwiono 30-dniową wersję próbną.
Kolejną istotną wadą może być brak możliwości zainstalowania go na dysku. Unraid jest instalowany na pendrive i podobnie jak systemy w wersji Live uruchamia się w pamięci RAM, aby zminimalizować zapis na pamięci flash (mimo wszystko wszelkie ustawienia są zapisywane właśnie na nim).
Jedną z największych zalet tego systemu jest możliwość zastosowania dysków o różnej wielkości bez utraty miejsca, w odróżnieniu od innych rodzajów RAID. W przypadku RAID należy użyć dysków tej samej pojemności, gdyż w przeciwnym razie ilość dostępnego miejsca będzie uzależniona od wielkości najmniejszego dysku. W przypadku Unraid potrzeba 1-2 dyski do kontroli parzystości.
Co do wymagań sprzętowych — Unraid z pewnością wymaga mniejszej ilości zasobów sprzętowych niż TrueNAS, chyba że zdecydujemy, aby użyć systemu plików BTFRS lub ZFS, który od niedawna też jest już dostępny w Unraid.
Openmediavault (OMV) – lekki system, który uruchomisz na słabym sprzęcie
Openmediavault (OMV) to darmowy system oparty na Debianie, udostępniany na licencji open source. Jest aktywnie rozwijany przez społeczność i regularnie aktualizowany. System ma modularną budowę, dzięki czemu można rozszerzać jego możliwości, instalując wtyczki, których jest mnóstwo lub używając odpowiedniego pakietu Debiana.
Jego główną zaletą jest niski apetyt na zasoby komputera. Można go uruchomić nawet na starym sprzęcie czy “komputerkach” opartych na architekturze arm, takich jak np. Raspberry Pi. OMV może uruchamiać kontenery i wirtualne maszyny, ale wymaga to dodatkowych wtyczek, których instalacja może przysporzyć trochę trudności początkującemu użytkownikowi. W poprzednich wersjach było to dużo prostsze. Po zainstalowaniu odpowiednich pakietów (z pomocą dodatku omv-extras), dodawanie VM nie powinno już sprawiać problemów. Jeśli chodzi o dockera to najlepiej najpierw zainstalować jakiś program do zarządzania kontenerami, np. Portainer. Kolejną wadą jest menadżer plików, który możemy doinstalować z podstawowych plugin-ów. Można w nim przeglądać tylko jeden folder udostępniony (Shared Folder).
Proxmox VE — elastyczna platforma do wirtualizacji
Proxmox to darmowa, open source’owa platforma do wirtualizacji oparta na systemie operacyjnym Debian. Oferuje funkcjonalności zarówno wirtualizacji kontenerów (LXC) jak i maszyn wirtualnych (KVM) oraz dostarcza zaawansowane narzędzia do zarządzania wirtualnymi maszynami. Warto również wspomnieć, że Proxmox obsługuje wiele popularnych formatów dysków wirtualnych, w tym VMDK, VHD i QCOW2.
Jest idealny dla środowisk wirtualizacji kontenerów i maszyn wirtualnych, które wymagają wysokiej dostępności (HA – High Availability) i niezawodności. Dzięki wbudowanym narzędziom do kopii zapasowych i zastosowaniu klastrów można bardzo szybko i łatwo wznowić pracę w przypadku awarii, ale wymaga to co najmniej dwóch serwerów z systemem Proxmox. W przeciwieństwie do Unraid i TrueNAS Proxmox nie jest systemem do przechowywania danych, ale platformą do wirtualizacji.
Proxmox jest idealny dla firm lub użytkowników indywidualnych, którzy potrzebują narzędzia do wirtualizacji oraz konteneryzacji. Jeśli potrzebujesz bardziej zaawansowanego narzędzia do przechowywania danych, warto rozważyć inne opcje lub po prostu zainstalować system NAS jako VM.
W przypadku firm warto się zastanowić nad zakupem licencji, która daje dostęp do wsparcia technicznego.
Podsumowanie
Proxmox VE, TrueNAS Scale/Core, Unraid i OVM to elastyczne rozwiązania do wirtualizacji oraz przechowywania danych. Każde z tych rozwiązań ma swoje wady i zalety, dlatego przed dokonaniem wyboru warto dokładnie przeanalizować swoje potrzeby. Każdy z tych systemów jest na tyle prosty, że w przypadku podstawowych funkcjonalności powinien sobie z nimi poradzić nawet początkujący użytkownik. Jedynie Proxmox może sprawić więcej kłopotów, ale jest on tu przedstawiony bardziej jako ciekawostka i baza dla innych systemów.
Jeśli potrzebujesz rozwiązania stricte do wirtualizacji systemów i wysokiej dostępności (HA), to dzięki klastrom, Proxmox VE może być dla Ciebie najlepszym wyborem. Jeśli natomiast potrzebujesz darmowego, wydajnego i niezawodnego systemu plików to z kolei TrueNAS może spełnić Twoje oczekiwania. Unraid może być rozwiązaniem, które z powodzeniem zastąpi komercyjne rozwiązania takie jak Synology czy QNAP. Jest prosty w obsłudze, a koszt budowy takiej platformy będzie zdecydowanie niższy (mimo konieczności zakupu licencji), a przede wszystkim wydajniejszy od komercyjnych serwerów NAS w podobnej cenie. OMV doskonale sprawdzi się w słabszych komputerach i tych z procesorami arm, ale nie tylko, bo w mocniejszej konfiguracji można z powodzeniem wykorzystać go do wirtualizacji i innych bardziej wymagających zadań.
Tabela porównawcza
| Proxmox VE | TrueNAS Core | TrueNAS Score | Unraid | OMV | |
| Cena | darmowy / od 105 € | darmowy | darmowy | 30-dniowa wersja próbna / od 59$ za 6 dysków | darmowy |
| Bazowy system | Linux Container (LXC) | FreeBSD | Linux Debian | Linux Slacware | Linux Debian |
| Konteneryzacja | Linux Container (LXC) | docker, kubernetes | docker, kubernetes | docker | docker (w OMV-Extras.org) |
| Wirtualizacja | KVM/QEMU | OpenStack Cinder, VAAI, bhyve | KVM, Kubernetes | KVM | tak (w OMV-Extras.org) |
| Aplikacje | n/d | plugin | kontenery (docker), pody (K8s) | pluginy, docker | pluginy, docker (w OMV-Extras.org) |
| System plików | ZFS, btrfs, ext4, xfs | ZFS | ZFS | btrfs, xfs, ZFS | ext3, ext4, jfs, f2fs, xfs, btrfs |
| Protokoły plików | LVM, LVM-thin, iSCSI/kernel, iSCSI/libiscsi, Ceph/RBD, CephFS, ZFS over iSCSI, ZFS (local), directory, NFS, CIFS, GlusterFS, Proxmox Backup Server | AFP, FTP, NFS, SMB, WebDAV, rsync, GlusterFS | AFP, FTP, NFS, SMB, WebDAV, rsync, GlusterFS | AFP, FTP, NFS, SMB | LVM, SMB, CIFS, NFS, AFP, FTP, rsync, TFTP |
| Migawki | tak | tak | tak | tak (btrfs, ZFS) | tak (dla btrtfs) |
| Redukcja danych | deduplikacja, kompresja | kompresja, deduplikacja | kompresja, deduplikacja | kompresja, deduplikacja (btrfs, ZFS) | tak (pluginy/pakiety Debian) |
| High Availability | tak | nie | tak (klastry) | ||
| Wymagania systemowe | CPU: 64-bitowy Intel lub AMD z obsługą Intel VT/AMD-V RAM: Minimum 1 GB, Dysk HDD lub SSD | CPU: 2-rdzeniowy 64-bitowy Intel lub AMD RAM: 8 GB (najlepiej ECC) Dysk SSD 16 GB SSD na system, Dwa tej samej wielkości dyski HDD/SSD na pojedynczą pulę pamięci | CPU: 2-rdzeniowy 64-bitowy Intel lub AMD RAM: 8 GB (najlepiej ECC) Dysk SSD 16 GB SSD na system, Dwa tej samej wielkości dyski HDD/SSD na pojedynczą pulę pamięci | CPU: 64-bitowy 1.0 GHz lub lepszy RAM: 4 GB Pendrive min 2 GB na system (max 32 GB), Dwa dyski HDD/SSD na dane i kontrolę parzystości (większy) | CPU: x86-64 lub ARM RAM: 1 GiB HDD: na system: min. 4 GB (ale więcej niż pamięci RAM, dysk tylko na system), dysk(i) na dane wg uznania |
| Zalecane | CPU: Intel EMT64 lub AMD64 z obsługą Intel VT/AMD-V, RAM:2 GB dla każdej VM i usług Proxmox VE. Dla Ceph lub ZFS wymagane jest około 1 GB pamięci na każdy TB używanej przestrzeni dyskowej, Dysk SSD na system plus dodatkowy na cache, Dyski na dane | CPU: 2-rdzeniowy 64-bitowy Intel lub AMD RAM: 16 GB (ECC) Dysk SSD 16 GB SSD na system, Dwa tej samej wielkości dyski HDD/SSD na pojedynczą pulę pamięci | CPU: 2-rdzeniowy 64-bitowy Intel lub AMD RAM: 16 GB (ECC) Dysk SSD 16 GB SSD na system, Dwa tej samej wielkości dyski HDD/SSD na pojedynczą pulę pamięci | CPU: 64-bitowy 1.0 GHz lub lepszy RAM: 4 GB Pendrive min 2 GB na system (max 32 GB), Dwa dyski HDD/SSD na dane i kontrolę parzystości (większy) | |
| Obsługa RAID | tak | tak | tak | nie (własne rozwiązania do kontroli parzystości) | tak |
| Usługi katalogowe | LDAP, AD, uwierzytelnianie dwuskładnikowe (2FA) | Active Directory, Kerberos, LDAP, NIS, lokaln i użytkownicy i grupy | Active Directory, Kerberos, LDAP, NIS, lokaln i użytkownicy i grupy | Google 2FA, Kerberos, lokaln i użytkownicy i grupy | możliwość doinstalowania |
| GUI | web interface | web interface | web interface | web interface | web interface |
| API Rest | tak | tak | tak | tak | nie |
Wady i zalety platform
| Proxmox VE | TrueNAS Core / TrueNAS Scale | Unraid | OMV | |
| Zalety | – darmowy i open source – kompleksowy interfejs do zarządzania wirtualizacją, pozwalający na łatwe tworzenie i zarządzanie VM przez interfejs webowy z poziomu przeglądarki internetowej – wbudowane narzędzia do zarządzania i monitorowania systemu – wsparcie dla klastrów o wysokiej dostępności (High Availability) oraz migracji w czasie rzeczywistym (live migration), co pozwala na zminimalizowanie czasu przestoju w przypadku awarii wysoka wydajność i stabilność – interfejs webowy, który umożliwia łatwe zarządzanie z poziomu przeglądarki internetowej | – darmowy – zaawansowane funkcjonalności do przechowywania danych – wbudowane narzędzia do zarządzania i monitorowania systemu – wsparcie dla replikacji danych i migracji w czasie rzeczywistym (live migration) – wysoka wydajność i stabilność – interfejs webowy, który umożliwia łatwe zarządzanie z poziomu przeglądarki internetowej – wsparcie dla wielu protokołów sieciowych | – prosty i intuicyjny interfejs webowy, który umożliwia łatwe – zarządzanie z poziomu przeglądarki internetowej – łatwe zarządzanie plikami dzięki wbudowanemu wsparciu wielu protokołów, takich jak SMB, NFS – duża ilość wtyczek rozszerzających możliwości systemu – skalowalność miejsca na dane przez możliwość dodawania dysków o różnej pojemności i bez konieczności przebudowy puli pamięci – dość łatwy dla osób początkujących, szukających `podobnych` rozwiązań do QNAP czy Synology – łatwe przydzielanie fizycznych urządzeń do kontenerów lub VM (tzw. passthrough) | – darmowy i open source – wysoka wydajność i stabilność – interfejs webowy, który umożliwia łatwe zarządzanie z poziomu przeglądarki internetowej – duża ilość wtyczek rozszerzających możliwości systemu |
| Wady | – wymaga pewnej wiedzy technicznej, aby skonfigurować i wdrożyć system – brak wbudowanej przeglądarki plików | – konfiguracja systemu może wymagać pewnej wiedzy technicznej – wysokie zapotrzebowanie na RAM, w zależności od wielkości dysków – brak wbudowanej przeglądarki plików – chcąc rozszerzyć pulę pamięci potrzeba min. 2 dyski, żeby zabezpieczyć dane macierzą RAID | – wymaga płatnych licencji, które mogą generować większe – koszty w przypadku konieczności podpięcia większej ilości dysków, – niższa wydajność zapisu/odczytu niż w przypadku klasycznych macierzy RAID (szczególnie 5 czy 6) | – instalacja i konfiguracja dodatkowych komponentów może wymagać pewnej wiedzy technicznej – słaba wbudowana przeglądarka plików |
