FreeNAS, ein freies NAS mit ZFS

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1. FreeNAS FreeNAS Ein freies NAS mit ZFS Volker A. Brandt Brandt & Brandt Computer GmbH http://www.bb-c.de/ vab@bb-c.de FRAOSUG-Treffen am 20.03.2012
2. FreeNAS Das Problem Übersicht 1 Das Problem 2 Die Lösung: Hardware 3 Die Lösung: Software 4 Meine Design-Entscheidungen 5 Demo
3. FreeNAS Das Problem Backup zuhause und im Büro Daten werden immer mehr Dateien werden immer größer bei Desktops und Laptops plant keiner Backups ein
4. FreeNAS Das Problem Tape? Bandlaufwerke sind teuer Bänder sind zu klein und zu teuer Desktops und Laptops bringen keine I/O-Leistung, um Bänder mit Daten zu füttern
5. FreeNAS Das Problem Externe Platten? USB 2.0 ist zu langsam, USB 3.0, Firewire und Thunderbolt sind nicht sehr verbreitet für Backups auf externe Platten braucht man Disziplin oft hat man schon Daten auf externen Platten, die müssen ja auch irgendwo gesichert werden externe Platten haben die Tendenz, sich unkontrolliert zu vermehren
6. FreeNAS Das Problem Cloud? kostet monatlich immer wieder Geld Durchsatz abhängig von der Internet-Anbindung einem Anbieter ausgeliefert Datenschutz ist problematisch
7. FreeNAS Die Lösung: Hardware Übersicht 1 Das Problem 2 Die Lösung: Hardware 3 Die Lösung: Software 4 Meine Design-Entscheidungen 5 Demo
8. FreeNAS Die Lösung: Hardware HP ProLiant Microserver N36L – Vorteile Die Lösung: Ein NAS muß her! Ich habe den HP N36L gewählt. Dafür sprachen: er ist klein und kompakt er hat 4 “echte” Platteneinschübe und Platz für ein DVD-ROM zwei vollwertige PCIe-Slots alle Hardware ist “gängig” und wird von aktuellen Betriebssystemen erkannt ein “richtiger” Rechner, 64bit Dual-Core, maximal 8GB ECC-RAM mehr Power als Atom & Co. günstiger Preis
9. FreeNAS Die Lösung: Hardware HP ProLiant Microserver N36L – Nachteile Wartungspaket teuer (am besten kauft man zwei Geräte) “inoffizieller” Firmware-Update für Native Mode auf allen SATA-Ports kein USB3, kein SATA3 Remote-Management-Karte nur optional HP-eigenes Format für Gehäuse und Motherboard nur eine Ethernetschnittstelle
10. FreeNAS Die Lösung: Hardware Komponenten – scanpci pci bus 0x0000 cardnum 0x00 function 0x00: vendor 0x1022 device 0x9601 Advanced Micro Devices [AMD] RS880 Host Bridge pci bus 0x0000 cardnum 0x01 function 0x00: vendor 0x103c device 0x9602 Hewlett-Packard Company Device unknown ... pci bus 0x0000 cardnum 0x11 function 0x00: vendor 0x1002 device 0x4391 ATI Technologies Inc SB7x0/SB8x0/SB9x0 SATA Controller [AHCI mode] ... pci bus 0x0006 cardnum 0x00 function 0x00: vendor 0x14e4 device 0x165b Broadcom Corporation NetXtreme BCM5723 Gigabit Ethernet PCIe
11. FreeNAS Die Lösung: Hardware Komponenten – psrinfo Status of virtual processor 0 as of: 03/19/2012 16:41:18 on-line since 03/19/2012 16:27:56. The i386 processor operates at 1300 MHz, and has an i387 compatible floating point processor. Status of virtual processor 1 as of: 03/19/2012 16:41:18 on-line since 03/19/2012 16:28:02. The i386 processor operates at 1300 MHz, and has an i387 compatible floating point processor.
12. FreeNAS Die Lösung: Hardware Komponenten – prtdiag System Configuration: HP ProLiant MicroServer BIOS Configuration: HP O41 07/29/2011 BMC Configuration: IPMI 2.0 (KCS: Keyboard Controller Style) ==== Processor Sockets ==================================== Version Location Tag -------------------------------- -------------------------- AMD Athlon(tm) II Neo N36L Dual-Core Processor CPU 1 ==== Memory Device Sockets ================================ Type Status Set Device Locator Bank Locator ----------- ------ --- ------------------- ---------------- other in use 0 DIMM0 BANK0 other in use 0 DIMM1 BANK1 ==== On-Board Devices ===================================== ==== Upgradeable Slots ==================================== ID Status Type Description --- --------- ---------------- ---------------------------- 1 in use PCI Express PCIE1-J5 2 available PCI Express PCIE2-J6
13. FreeNAS Die Lösung: Hardware HP N36L: Front
14. FreeNAS Die Lösung: Hardware HP N36L: Front, offen
15. FreeNAS Die Lösung: Hardware HP N36L: Die fünfte Disk
16. FreeNAS Die Lösung: Hardware HP N36L: USB-Connector
17. FreeNAS Die Lösung: Software Übersicht 1 Das Problem 2 Die Lösung: Hardware 3 Die Lösung: Software 4 Meine Design-Entscheidungen 5 Demo
18. FreeNAS Die Lösung: Software FreeNAS v8.0.4 free as in beer and free as in freedom (BSD-Lizenz) von einer deutschen Firma (iXsystems) unterstützt läuft auf einem USB-Stick, belegt keinen Disk-Slot alles Web-basiert konfigurierbar NFS v3, CIFS, AFP: alles schon eingebaut man kann rsync-Tasks definieren, dann holt sich das NAS zyklisch die Daten, die es kopieren soll ...es funktioniert einfach!
19. FreeNAS Die Lösung: Software Wie machen die das mit dem USB-Stick? [root@moria] ~# df -htufs Filesystem Size Used Avail Capacity Mounted on /dev/ufs/FreeNASs1a 927M 379M 474M 44% / /dev/md0 4.6M 1.9M 2.3M 44% /etc /dev/md1 824K 2.0K 756K 0% /mnt /dev/md2 149M 13M 125M 9% /var /dev/ufs/FreeNASs4 20M 891K 17M 5% /data
20. FreeNAS Die Lösung: Software Verwendete Festplatten ada0 at ahcich0 bus 0 scbus0 target 0 lun 0 ada0: <Hitachi HDS723030ALA640 MKAOA580> ATA-8 SATA 3.x device ada0: 300.000MB/s transfers (SATA 2.x, UDMA6, PIO 8192bytes) ada0: Command Queueing enabled ada0: 2861588MB (5860533168 512 byte sectors: 16H 63S/T 16383C)
21. FreeNAS Die Lösung: Software Wie sieht es mit ZFS aus? [root@moria] ~# zpool list NAME SIZE USED AVAIL CAP HEALTH ALTROOT BACKUP 13.6T 2.37T 11.3T 17% ONLINE /mnt [root@moria] ~# zpool status pool: BACKUP state: ONLINE scrub: none requested config: NAME STATE READ WRITE CKSUM BACKUP ONLINE 0 0 0 raidz1 ONLINE 0 0 0 ada0p2 ONLINE 0 0 0 ada1p2 ONLINE 0 0 0 ada2p2 ONLINE 0 0 0 ada3p2 ONLINE 0 0 0 ada4p2 ONLINE 0 0 0 errors: No known data errors ... gut sieht es aus!
22. FreeNAS Die Lösung: Software verwendete ZFS-Versionen [root@moria] ~# zpool upgrade This system is currently running ZFS pool version 15. All pools are formatted using this version. [root@moria] ~# zfs upgrade This system is currently running ZFS filesystem version 4. All filesystems are formatted with the current version.
23. FreeNAS Die Lösung: Software Pool-Properties [root@moria] ~# zpool get all BACKUP NAME PROPERTY VALUE SOURCE BACKUP size 13.6T - BACKUP used 2.37T - BACKUP available 11.3T - BACKUP capacity 17% - BACKUP altroot /mnt local BACKUP health ONLINE - BACKUP guid 7495950676618297133 default BACKUP version 15 default BACKUP bootfs - default BACKUP delegation on default BACKUP autoreplace off default BACKUP cachefile /data/zfs/zpool.cache local BACKUP failmode wait default BACKUP listsnapshots off default
24. FreeNAS Die Lösung: Software Dateisystem-Struktur der “Nutzlast” [root@moria] ~# zfs list -t all NAME USED AVAIL REFER MOUNTPOINT BACKUP 1.89T 8.82T 36.7K /mnt/BACKUP BACKUP/apple 328G 8.82T 36.7K /mnt/BACKUP/apple BACKUP/apple/eowyn 43.9K 512G 43.9K /mnt/BACKUP/apple/eowyn BACKUP/apple/urukhai 328G 184G 328G /mnt/BACKUP/apple/urukhai BACKUP/solaris 1.57T 8.82T 35.1K /mnt/BACKUP/solaris BACKUP/solaris/glaurung 1.57T 8.82T 39.9K /mnt/BACKUP/solaris/glaurung BACKUP/solaris/glaurung/data 771G 8.82T 771G /mnt/BACKUP/solaris/glaurung/data BACKUP/solaris/glaurung/home 832G 8.82T 832G /mnt/BACKUP/solaris/glaurung/home BACKUP/solaris/glaurung/inst 4.93G 8.82T 4.93G /mnt/BACKUP/solaris/glaurung/inst BACKUP/solaris/glaurung/tftpboot 1.45G 8.82T 1.45G /mnt/BACKUP/solaris/glaurung/tftpboot ...
25. FreeNAS Die Lösung: Software Default ist Extra-Swap auf jeder Device [root@moria] ~# swapinfo Device 1K-blocks Used Avail Capacity /dev/ada0p1 2097152 0 2097152 0% /dev/ada1p1 2097152 0 2097152 0% /dev/ada2p1 2097152 0 2097152 0% /dev/ada3p1 2097152 0 2097152 0% /dev/ada4p1 2097152 0 2097152 0% Total 10485760 0 10485760 0%
26. FreeNAS Die Lösung: Software BSD hatte schon immer einen guten Netzwerk-Stack... [root@moria] ~# ifconfig -a em0: flags=8802<BROADCAST,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500 options=219b<RXCSUM,TXCSUM,VLAN_MTU,VLAN_HWTAGGING,VLAN_HWCSUM,TSO4,WOL_MAGIC> ether 00:1b:78:57:17:8c media: Ethernet autoselect status: no carrier em1: flags=8802<BROADCAST,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500 options=19b<RXCSUM,TXCSUM,VLAN_MTU,VLAN_HWTAGGING,VLAN_HWCSUM,TSO4> ether 00:1b:78:57:17:8d media: Ethernet autoselect status: no carrier bge0: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500 options=c019b<RXCSUM,TXCSUM,VLAN_MTU,VLAN_HWTAGGING,VLAN_HWCSUM,TSO4,VLAN_HWTSO,LINKST ether 3c:4a:92:6f:ef:3c inet 192.168.222.234 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.222.255 inet6 fe80::3e4a:92ff:fe6f:ef3c%bge0 prefixlen 64 scopeid 0x3 nd6 options=3<PERFORMNUD,ACCEPT_RTADV> media: Ethernet autoselect (1000baseT <full-duplex>) status: active
27. FreeNAS Die Lösung: Software Und noch ein kurzer Blick unter die Motorhaube [root@moria] /# ll -R data drwxr-xr-x 5 root wheel 512 Mar 19 17:25 ./ drwxr-xr-x 20 root wheel 512 Feb 29 02:58 ../ drwxrwxr-x 2 root operator 512 Feb 29 02:58 .snap/ -rw-r--r-- 1 root wheel 171008 Feb 29 02:58 factory-v1.db -rw-r--r-- 1 root wheel 182272 Mar 19 17:25 freenas-v1.db -rw-r--r-- 1 root wheel 534597 Mar 18 18:40 rrd_dir.tar.bz2 drwxr-xr-x 2 root wheel 512 Mar 12 13:35 ssh/ drwxr-xr-x 2 root wheel 512 Mar 19 17:25 zfs/ data/.snap: drwxrwxr-x 2 root operator 512 Feb 29 02:58 ./ drwxr-xr-x 5 root wheel 512 Mar 19 17:25 ../ data/ssh: drwxr-xr-x 2 root wheel 512 Mar 12 13:35 ./ drwxr-xr-x 5 root wheel 512 Mar 19 17:25 ../ -rw------- 1 root wheel 1679 Mar 12 13:35 replication -rw-r--r-- 1 root wheel 401 Mar 12 13:35 replication.pub data/zfs: drwxr-xr-x 2 root wheel 512 Mar 19 17:25 ./ drwxr-xr-x 5 root wheel 512 Mar 19 17:25 ../ -rw-r--r-- 1 root wheel 1820 Mar 19 17:25 zpool.cache [root@moria] /data# file freenas-v1.db freenas-v1.db: SQLite 3.x database
28. FreeNAS Meine Design-Entscheidungen Übersicht 1 Das Problem 2 Die Lösung: Hardware 3 Die Lösung: Software 4 Meine Design-Entscheidungen 5 Demo
29. FreeNAS Meine Design-Entscheidungen Hardware-Bestückung 8 GB RAM (ist ohnehin Maximum) 5 Stück 3TB Hitachi-Platten 2 e1000g-Interfaces zusätzlich (für LACP)
30. FreeNAS Meine Design-Entscheidungen Software- und Storage-Konfiguration ein Pool mit 5 Platten (raidz1) schlechte Schreibrate, besonders bei kleinen Dateien Faustregel “1 GB RAM für 1 TB Disk” nicht ganz erreicht dafür maximaler Plattenplatz: 11 “echte” TB netto FreeNAS mit “möglichst wenig Konfiguration”: nur die nötigen User, keine Zusatzsoftware, keine Verzeichnisdienste eingebunden, usw.
31. FreeNAS Demo Übersicht 1 Das Problem 2 Die Lösung: Hardware 3 Die Lösung: Software 4 Meine Design-Entscheidungen 5 Demo
32. FreeNAS Demo Demo DEMO
33. FreeNAS Das war’s! Das war’s! Fragen? Volker A. Brandt, vab@bb-c.de