Så lagrar du med FreeNAS

Se bilder på Lars bygge i bildspelet ovan!

Det finns många nas-maskiner för hemmamarknaden tillgängliga i dag, men de flesta av dem har väldigt låg lagringskapacitet, under tre terabyte. Ett nas på 6–9 terabyte kostar cirka 8 000 kronor. Sådana nas byggs med företagsunik maskinvara som gör reparation och utbyte svårt, och med långsamma processorer och för små primärminnen för en för ändamålet tillräckligt stor diskcache. De är därför långsamma.

Med FreeBSD Unix som grund kan ett exceptionellt nas-system byggas med en aningen större investering. Genom att bygga en micro-tower-pc med micro atx-moderkort för cirka 5 000 kronor och skivminnen för cirka 9 000 kronor kan en nas med hög prestanda och hög funktionalitet skapas med Freenas 9.1-mjukvara.

Fördelar med Freenas

Under våren 2013 har teamet som utvecklar Freenas slutfört migreringen till FreeBSD 9.1-kärnan och, vilket är ännu viktigare, till version 28 av filsystemet zfs, som ursprungligen skapades av Sun Microsystems och senare lanserades med en öppen licens under namnet OpenZFS. Vi använder för enkelhetens skull namnet zfs i den här artikeln. Filsystemet stöder nu komprimering, kryptering och deduplicering av data.

Freenas är byggt på öppenkodsoperativet FreeBSD, en modern version av det klassiska operativsystemet BSD 4.x från universitet Berkeley, utvecklat av bland andra Bill Joy, Kirk McKusick, Mike Karels och Sam Leffler runt år 1980.

Med zfs och dess ssd-baserade ”hybrida lagringspool” blir plattformen ideal för ett gör-det-själv-nas för hemmet. Ett äldre nas ägt av författaren, Netgear ReadyNAS NV+ med 4 skivminnen, har aldrig orkat leverera mer än 200 megabit per sekund i bandbredd över ett gigabit-lan. Freenas med zfs-hybrid-lagringspool ger data med 1 080 megabit per sekund!

Att bygga en plattform för Freenas

Låt oss gå igenom ett antal koncept och arkitekturer för att visa på vad som är lämpligt att använda och köpa in för att bygga en fungerande Freenas-miljö.

• RAID kort ska inte användas
De flesta av dagens nas använder någon form av raid-hårdvara för att ge redundans vid trasig disk, men en lösning med zfs gör inte det. Zfs är både ett filsystem och en volymhanterare och det använder datorns huvudprocessor för att skapa diskspegling och striping samt singel-, dubbel- och trippel-parity raid-redundans.

• Zfs hybrid lagringspool
Zfs-volymhanteraren har möjlighet att konstruera vad man kan kalla en hybrid lagringspool – den är hybrid i så mening att traditionella skivminnen kombineras med ssd i samma logiska diskvolym. Ssd används som acceleratorer, så kallad cache, vid skrivning och läsning. Det medför att nas-enheten kan åstadkomma 20 000 iops vid läsning och 8 000 iops vid skrivning i stället för mindre än 1 000 iops som blir resultatet av att använda fyra stycken vanliga skivminnen.

• Micro atx tower-chassi
Att bygga en mediaserver, ett nas, som med största sannolikhet kommer att placeras i en av vardagsrummets hyllor medför att det primära kravet på systemet är att det är ljudlöst eller åtminstone någorlunda tyst. Att hitta ett chassi som från början är byggt med ljuddämpning blir nödvändigt, och den måste kunna rymma stora fläktar som snurrar långsamt och ljudlöst, liksom många skivminnen och ssd:er. Ett micro atx tower-chassi har plats för 120 millimetersfläktar, det blir ett bra val.

• Moderkort
Moderkortet ska ha så många sata-kontakter för anslutning av skivminnen som möjligt. Många moderkort har i dag sex sata-kontakter. Systemet behöver plats för minst tre stycken ssd och tre sata-hårddiskar, men för till exempel fyra ssd och sex sata-hårddiskar behövs tio stycken sata-kontakter, så vi tog med ett extra sata-pcie-kort i vårt nas.

Då Freenas är en tillämpning av FreeBSD, är det nödvändigt att utvärdera om FreeBSD:s drivrutiner har stöd för kretsuppsättningen på det moderkort som du funderar på att använda. Kontrollera moderkortet mot dokumentet ”FreeBSD Hardware Notes” för den aktuella version, som just nu är FreeBSD 9.1 – dokumentet finner du på tinytw.se/free91.

Du måste säkerställa att de kretsuppsättningar och enheter som moderkortet innehåller motsvaras av FreeBSD:s drivrutiner. Det är ett vanligt problem att moderkortstillverkare endast levererar Microsoft Windows-drivrutiner till sina produkter.