Virtualiserad NAS på en delad hypervisor jämfört med en dedikerad NAS-värd: Vilken återhämtar sig smidigast?

Eva Wong är teknisk skribent och händig hemmabyggare på ZimaSpace. Som tekniknörd sedan barnsben med ett brinnande intresse för hemlabb och programvara med öppen källkodspecialiserar hon sig på att göra komplexa tekniska koncept begripliga genom praktiska, praktiska guider. Eva tycker att självhosting ska vara roligt, inte avskräckande. Genom sina handledningar hjälper hon communityn att göra hårdvaruinstallationer mindre mystiska, från att bygga sin första NAS till att bemästra Docker-containrar.

Välj en virtualiserad NAS på en delad hypervisor när NAS-konfigurationen, startdisken och tjänsternas tillstånd bör säkerhetskopieras som en virtuell maskin och ersättningsvärden kan återskapa mappningarna för lagringsstyrenheten. Välj en dedikerad NAS-värd när direkt diskägarskap, förutsägbar poolimport och så få återställningsberoenden som möjligt är viktigare än att konsolidera arbetsbelastningar. Virtualisering kan påskynda programvaruåterställningen men förlänga återuppbyggnaden av hårdvaran.

Rätta till jämförelsen innan du mäter återställningstiden

En virtualiserad NAS och en hypervisor är inte motstridiga produkter, eftersom en virtualiserad NAS redan är beroende av en hypervisor. Den praktiska jämförelsen gäller en NAS-VM som körs bredvid andra arbetsbelastningar på en delad värd och ett NAS-operativsystem som äger sin hårdvara direkt. Återställningen måste omfatta den fysiska servern, startmiljön, lagringsstyrenheten, den virtuella maskinen, poolen, utdelningarna och beroende program.

ZimaSpaces arbetsflöde för att konfigurera Proxmox NAS visar varför konsolidering är lockande. Den obesvarade frågan är om samma arkitektur fortfarande är begriplig efter att startdisken, moderkortet, HBA:n eller hela värden går sönder.

Återställningsaspekt NAS-VM på delad hypervisor Dedikerad NAS-värd
Säkerhetskopiering av NAS-systemet Den virtuella maskinens konfiguration och virtuella startdisk kan säkerhetskopieras tillsammans Kräver export av plattformskonfigurationen eller dokumenterad ominstallation
Diskägarskap Beror på mappningar av HBA, styrenhet, PCI eller diskar NAS-operativsystemet ser styrenheter och diskar direkt
Ersättning av värd Bygg upp hypervisorn på nytt, återställ den virtuella maskinen, återskapa mappningarna och importera sedan poolen Installera NAS-operativsystemet på kompatibel hårdvara och importera sedan poolen och konfigurationen
Fel på delad värd NAS-enheten och orelaterade virtuella maskiner stängs av samtidigt Ett fel på NAS-enheten slår inte ut beräkningshypervisorn
Ögonblicksbilder och återställning Användbart för NAS-systemdiskar; ersätter inte poolskydd Återställning till en tidigare plattform beror på NAS-operativsystemets start- och konfigurationsmodell
Hårdvaruportabilitet Virtuell hårdvara är portabel; passthrough-enheter förblir fysiska Färre abstraktionslager, men stöd för drivrutiner spelar fortfarande roll
Passar bäst för Väl dokumenterad konsolidering med reproducerbar passthrough Lagringscentrerad infrastruktur med enkelt ägarskap över diskar och styrenheter

Virtualisering gör NAS-operativsystemet enklare att säkerhetskopiera

En hypervisor-säkerhetskopia kan bevara NAS-VM-definitionen, den virtuella startdisken, tilldelad processor och minne, nätverksgränssnitt och vanliga virtuella diskar som ett enda objekt. Det minskar antalet steg för paket och konfiguration som krävs efter en ominstallation av hypervisorn, särskilt när NAS-enheten lagrar sina inställningar på den virtuella startdisken.

Proxmox beskriver sitt integrerade säkerhetskopieringsverktyg som ett verktyg som skapar konsistenta säkerhetskopior av KVM-gäster. Den användbara återställningsfördelen är att gästtillståndet kan flyttas, inte att alla lagringsenheter som skickats vidare automatiskt skyddas.

Fördelen är störst när NAS-systemdisken är liten, applikationernas tillstånd är separerat från masslagringen och VM:n kan starta utan lagringspoolen tillräckligt länge för att visa användbar diagnostik. Fördelen minskar när VM-konfigurationen innehåller odokumenterade PCI-adresser, bryggnamn, CPU-flaggor eller enhetsmappningar som är knutna till ett visst moderkort.

Passthrough gör hårdvaruidentiteten till en del av återställningen

En lagringsfokuserad VM bör normalt ha direkt och stabil åtkomst till diskarna den hanterar. Genom att skicka vidare en hel SATA- eller SAS-styrenhet kan NAS-gästen se diskidentitet, sektorbeteende, SMART-information och styrenhetshändelser mer direkt än om den får en uppsättning vanliga virtuella diskar.

TrueNAS-communityns vägledning för en ny virtualiserad installation rekommenderar fullständig passthrough av styrenheten och att TrueNAS får hantera lagringslayouten. Det förbättrar lagringshanteringen i gästen, men styrenhetens PCI-identitet och IOMMU-isolering blir förutsättningar för återställning.

Om ett ersättningsmoderkort tilldelar en annan PCI-sökväg eller grupperar HBA:n med andra enheter i en oanvändbar IOMMU-grupp är VM-säkerhetskopian bara halva jobbet att återställa. NAS-enheten är inte återställd förrän styrenheten har kopplats in igen, gästen kan se alla förväntade diskar och poolen importeras utan att använda föråldrade antaganden om virtuella diskar.

Single board computer zimaboard2

En dedikerad NAS-värd slipper återskapa hypervisorn

En dedikerad NAS-värd startar lagringsoperativsystemet direkt och identifierar sina styrenheter och diskar utan att först återskapa en hypervisor. Om startenheten slutar fungera kan återställningen vara så enkel som att installera om NAS-operativsystemet, återställa konfigurationen, bekräfta diskidentiteten och importera den befintliga poolen.

Den enklare stacken garanterar inte en enkel återställning. Drivrutinskompatibilitet, krypteringsnycklar, systemdatauppsättningar, programkataloger, anpassade skript och nätverksinställningar kan fortfarande försena återställningen. Fördelen är att färre lager står mellan diagnostik av fast programvara och lagring.

Den här konstruktionen är lättare att lämna över till någon annan när återställningsdokumentet kan säga: installera den NAS-avbildning som stöds, anslut kontrollerkortet, importera poolen, återställ konfigurationen, verifiera utdelningarna och testa säkerhetskopiorna. Den är mindre lämplig när NAS-maskinvaran inte utnyttjas fullt ut och varje tjänst som inte gäller lagring kräver ytterligare en fysisk maskin.

Delade hypervisorer leder till större avbrott

När NAS-VM:en, Docker-värdar, Home Assistant, spelservrar och övervakning delar en fysisk hypervisor innebär ett moderkortsfel eller en felaktig startmiljö att lagringen försvinner, liksom tjänsterna som kan innehålla återställningsdokumentation eller hanteringsverktyg. Konsolidering minskar antalet maskiner men ökar antalet system som påverkas av ett enda avbrott.

How-To Geek menar att virtuella maskiner kan återställas på ersättningssystem, vilket är en verklig fördel för vanliga gäster. En NAS-VM är ett specialfall eftersom dess pool kan vara beroende av kontrollerkort och diskar som inte kan följa med i säkerhetskopiearkivet.

Modellen med en delad värd fungerar bäst när det finns en annan kompatibel nod, ett extra HBA-kort, ett oberoende mål för säkerhetskopior och återställningsinstruktioner offline. Utan dessa kan en enda kompakt maskin bli ett cirkulärt beroende: NAS:en behöver hypervisorn, hypervisorns säkerhetskopia finns på NAS:en och tjänsterna som behövs för att slutföra återställningen finns också på samma värd.

Säkerhetskopiering av virtuella maskiner och data skyddar olika lager

En säkerhetskopia av en virtuell maskin kan skydda NAS-apparatens konfiguration och startmiljö. Den bör vanligtvis inte ses som den enda säkerhetskopian av poolen som NAS:en hanterar, särskilt när datadiskar skickas igenom direkt. Ögonblicksbilder av poolen, replikering, filsäkerhetskopiering och kopior på en annan värd är fortfarande separata ansvarsområden.

ZimaSpaces guide till Proxmox Backup Server hjälper till att skilja skydd av gäster från skydd av lagring. En fullständig återställningssekvens bör ange vilken säkerhetskopia som återställer hypervisorn, vilken som återställer NAS-VM:en och vilken som återställer användardata om poolen inte kan importeras.

En dedikerad NAS-värd har samma behov av flera skyddslager, även utan en virtuell maskin. En konfigurationsexport återställer inställningarna, en poolimport återställer åtkomsten till data som finns kvar och en oberoende säkerhetskopia återställer data efter att poolen gått förlorad, raderats, utsatts för skadlig kod eller drabbats av fel som redundansen inte kan hantera.

Virtualisering vinner när värdens tillstånd kan återskapas

NAS-VM:n kan återställas utan problem när hypervisorinstallationen är utbytbar, dess nätverks- och lagringskonfiguration är versionshanterad eller säkerhetskopierad och PCI-mappningarna använder dokumenterade, stabila identifierare. En reservvärd behöver inte ha identisk hårdvara, men den måste ha kompatibelt IOMMU-beteende, stöd för styrenheten, nätverksgränssnitt och tillräckliga resurser.

Christian Hollingers utförliga redogörelse för att flytta en Proxmox-värd med HBA-genomkoppling visar att processen kräver säkerhetskopiering av värden, förberedelse av startenheten, omkonfigurering av genomkopplingen och validering. Det är ett användbart exempel på återställning just eftersom det blottlägger beroendena som döljs av en vanligtvis stabil VM.

Om stegen automatiseras och övas gör virtualisering NAS-operativsystemet till en portabel tjänstedefinition. Om de är beroende av att en person kommer ihåg startflaggor och PCI-adresser är den virtualiserade lösningen bara portabel i teorin.

En dedikerad värd är bäst när lagringen måste återställas först

Välj direkt ägarskap när hushållets filer, företagsdata, säkerhetskopior eller applikationsvolymer måste återställas innan experimentella beräkningsarbetslaster. En dedikerad NAS kan återställas oberoende medan hypervisorn är offline, har ersatts eller byggs upp igen i lugnare takt.

Den här separeringen gör också att värdunderhåll inte blir lagringsunderhåll. Om hypervisorn startas om för en ändring av GPU, kärna, kluster eller nätverk påverkas inte NAS:en. Nackdelen är ännu ett system att strömförsörja, övervaka, uppdatera och skydda.

ZimaSpaces guide till separering av lagringsroller i hemlabbet förklarar den övergripande principen: det permanenta datalagret ska inte ärva alla feltyper från det beräkningslager som ändras oftast.

Genomför ett test av värdåterställning innan du väljer arkitektur

  1. Dokumentera NAS-startdisken, lagringsstyrenheten, PCI-ID:n, IOMMU-grupper, diskarnas serienummer, bryggor, VLAN och krypteringsnycklar.
  2. Säkerhetskopiera hypervisorkonfigurationen, NAS-VM:n, exporten av NAS-konfigurationen och användardata till oberoende platser.
  3. Installera om hypervisorn eller NAS-operativsystemet på en reservstartenhet utan att röra datadiskarna.
  4. Återställ ägarskapet för HBA:n eller styrenheten enbart med hjälp av den skriftliga proceduren.
  5. Importera lagringspoolen och verifiera diskidentitet, SMART-rapportering, utdelningar, ögonblicksbilder och applikationer.
  6. Återställ en fil från en oberoende säkerhetskopia i stället för att enbart förlita dig på import av lagringspoolen.
  7. Upprepa processen på annan kompatibel hårdvara om byte av värd ingår i återställningsmålet.

Räkna antalet odokumenterade beslut utöver avbrottstiden. En återställning av en virtuell maskin som kräver flera gissningar om maskinvaran är mindre förutsägbar än en något långsammare ominstallation på en dedikerad värd med en tydlig väg för poolimport.

Vilken återställningsmodell passar hemmaservern?

Välj en NAS-virtuell maskin på en delad hypervisor när

Välj virtualisering när det är viktigt att konsolidera hårdvara, lagringsstyrenheten kan vidarekopplas utan problem, hypervisorn går att återskapa och en kompatibel återställningsvärd eller reservdelar finns tillgängliga. Förvara säkerhetskopior av virtuella maskiner utanför NAS-poolen och dokumentera varje fysisk mappning.

Välj en dedikerad NAS-värd när

Välj en dedikerad värd när lagringen måste kunna återställas oberoende, någon annan kan behöva utföra återställningen eller beroenden kring passthrough och IOMMU är svåra att återskapa. Använd konfigurationsexporter, oberoende säkerhetskopior och maskinvara som NAS-operativsystemet stöder direkt.

Använd separata noder för lagring och beräkning när

Håll NAS-enheten dedikerad och kör program på en hypervisor som monterar dess delade mappar när både stabil lagring och flexibel beräkningskapacitet är viktigt. UGREENs översikt över lokal lagring för virtuella maskiner med separat NAS-kapacitet beskriver denna rollfördelning för labb med en enda värd.

Vanliga frågor

Innehåller en Proxmox-säkerhetskopia av en virtuell maskin vidarekopplade NAS-diskar?

Inte på samma sätt som vanliga virtuella diskar. Säkerhetskopian kan bevara NAS-gästens konfiguration och virtuella startdisk, medan vidarekopplade styrenheter eller fysiska diskar fortfarande är maskinvaruresurser som måste anslutas igen och skyddas separat.

Kan en virtualiserad NAS-pool importeras på en dedikerad värd?

Ofta, ja, när den dedikerade värden presenterar originaldiskarna direkt och stöder samma filsystem, kryptering och poolfunktioner. Exportera konfigurationen, dokumentera diskarnas identitet och testa importproceduren innan du förlitar dig på den som nödåtgärd.

Förhindrar HBA-passthrough migrering av virtuella maskiner?

Det förhindrar ofta live-migrering, såvida inte målet kan tillhandahålla en kompatibel mappad enhet och plattformen stöder det nödvändiga arbetsflödet. Migrering genom säkerhetskopiering och återställning är mer realistisk, men den fysiska styrenheten och diskarnas topologi måste fortfarande återskapas.

Slutlig bedömning

En virtualiserad NAS återställs smidigt när hypervisorn, den virtuella maskinen, passthrough-mappningarna och dataskyddet alla går att återskapa. En dedikerad NAS-värd återställs smidigt när direkt ägarskap över lagringen och en kort väg för poolimport är viktigare än att konsolidera hårdvara. Välj den design vars fysiska beroenden kan återskapas med hjälp av dokumentation, inte den vars normala drift verkar enklare.

Produktjämförelser

Mer att läsa

Get More Builds Like This

Stay in the Loop

Get updates from Zima - new products, exclusive deals, and real builds from the community.

Stay in the Loop preferences

We respect your inbox. Unsubscribe anytime.