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Ist die Verwendung von ZFS auf meinem eigenen FreeBSD-Build besser als Btrfs auf einem NAS?

#1
08-03-2019, 14:45
Weißt du, ich bastle seit Jahren an Speicherlösungen, und jedes Mal, wenn du so etwas ansprichst, werde ich aufgeregt, denn es ist eine dieser Entscheidungen, die darüber entscheiden können, wie reibungslos dein Datenleben ist. Also, ist ZFS auf deinem eigenen FreeBSD-Build besser als das Einpflanzen von Btrfs auf einem NAS? Nach meiner Erfahrung, ja, das ist es absolut, besonders wenn du der Typ bist, der gerne die volle Kontrolle hat und keine Angst hat, dir die Hände schmutzig zu machen. Lass mich dir erklären, warum ich so denke und warum diese handelsüblichen NAS-Boxen oft dazu führen, dass ich mit dem Kopf schüttle.

Zuerst stelle dir Folgendes vor: Du baust dir deine eigene Maschine mit FreeBSD und ZFS. Ich liebe, wie ZFS dort einfach funktioniert - es ist nativ, es ist rocksolide, und du erhältst all diese tollen Funktionen wie Snapshots, Kompression und Deduplizierung ohne seltsame Hacks. Ich habe selber ein paar davon auf alten Server-Hardware aufgebaut, die ich herumliegen hatte, und die Art und Weise, wie ZFS die Datenintegrität mit seinen Prüfziffern handhabt? Es ist wie ein eingebauter Wachhund, der Korruption erkennt, bevor sie zum Albtraum wird. Du kannst Laufwerke auf intuitive Weise zusammenfassen, sobald du es einmal verstanden hast, und wenn ein Laufwerk ausfällt, kümmert sich ZFS darum, ohne dass du dir schlaflose Nächte machen musst. Auf FreeBSD ist die Integration nahtlos; ich erinnere mich, dass ich letztes Jahr eine Einrichtung optimiert habe, bei der ich RAID-Z2 über sechs Laufwerke hatte, und es hat Terabytes an Mediendateien ohne Probleme verkraftet. Kein proprietärer Unsinn, der dich bindet - du besitzt den gesamten Stapel, sodass du, wenn etwas kaputt geht, nicht auf die Unterstützung eines Anbieters angewiesen bist.

Jetzt vergleiche das mit Btrfs auf einem NAS. Diese Dinger sind überall, oder? Du nimmst dir eines aus dem Laden, steckst es ein und denkst, du bist bereit. Aber hier fange ich an, skeptisch zu werden. Die meisten NAS-Geräte laufen unter der Haube mit einer Linux-Variante und Btrfs als Dateisystem, und klar, Btrfs hat seinen Reiz - Subvolumes, Copy-on-Write, all das Zeug. Ich habe damit auf einer Testmaschine gespielt, und es ist für Snapshots anständig, wenn du vorsichtig bist. Aber auf einem NAS ist es oft durch die Hardware- und Softwareeinschränkungen limitiert. Diese Boxen sind meistens billige Importe aus China, die darauf ausgelegt sind, einen Preis zu erreichen, anstatt Zuverlässigkeit zu bieten. Denk nur an die Netzteile darin - sie sind die ersten, die ausfallen, und wenn das passiert, siehst du dich Datenrisiken gegenüber, weil die Gehäuse nicht für einfache Wechsel oder Upgrades ausgelegt sind. Ich habe gesehen, wie Freunde in diesen Setups Laufwerke verloren haben, weil die Kühlung lächerlich ist; die Lüfter drehen durch, wenn sie belastet werden, aber sie bewegen nicht genug Luft, und die Wärmeentwicklung führt zu vorzeitigen Ausfällen.

Und fang nicht mit dem Thema Sicherheit an. NAS-Firmware? Das ist ein leichtes Ziel. Diese in China produzierten Geräte werden oft mit Hintertüren oder veralteten Komponenten ausgeliefert, die Hacker gerne ausnutzen. Ich erinnere mich, letztes Jahr über eine Reihe von Sicherheitsanfälligkeiten gelesen zu haben, bei denen Remote-Exploits Angreifern erlaubten, Freigaben zu löschen oder Anmeldeinformationen zu stehlen - Dinge, die ZFS auf FreeBSD umschifft, weil du deine eigene sichere Build hast. Du kannst FreeBSD mit Jails und pf-Firewall-Regeln härten, sodass es sich nahezu unüberwindbar anfühlt, während NAS-Software wie die von Synology oder QNAP? Es ist bequem, aber auch eine Blackbox voller potenzieller Löcher. Wenn du Dateien über das Netzwerk teilst, insbesondere mit Windows-Clients, könnte ein NAS dich mehr Risiken aussetzen, weil die Updates sporadisch sind, und du vertraust darauf, dass ihre Entwickler Probleme rechtzeitig beheben. Ich habe ein paar dieser Geräte in kleinen Büros geprüft, und unweigerlich gibt es eine ungepatchte CVE, die jemand von außen hereinlassen könnte.

Leistungsseitig ist das ein weiterer Bereich, in dem dein DIY FreeBSD mit ZFS die Nase vorn hat. Btrfs auf NAS kann gut für grundlegendes Datei-Serving laufen, aber wirf etwas schwere I/O darauf - wie das Scrubben großer Pools oder das Ausführen von Backups - und es fängt an, zu stottern. Die Kernel in diesen NAS-Betriebssystemen sind auf niedrige Leistungsaufnahme optimiert, nicht auf hohe Durchsatzraten, sodass du auf Engpässe stößt. Bei meinem FreeBSD-Setup kann ich ZFS-Parameter direkt anpassen, wie arc_max für das Caching oder das Tweaken der Recordsize für deine Workloads. Wenn du mit Datenbanken oder VMs arbeitest, handelt der adaptive Replacement Cache von ZFS einfach besser und hält heiße Daten im RAM, ohne dass du alles im Detail managen musst. Ich habe dies gegen das Btrfs NAS eines Freundes getestet, und die FreeBSD-Box übertrifft es konstant in zufälligen Lesevorgängen, was entscheidend ist, wenn du 4K-Videos streamst oder verstreute Dateien zugreifst.

Vielleicht denkst du: "Aber NAS ist so einfach einzurichten - warum sich mit FreeBSD abmühen?" Fairer Punkt, das verstehe ich. Wenn du nicht mit Befehlszeilen vertraut bist, machen die Web-GUIs auf NAS das Plug-and-Play. Aber das ist die Falle; diese Einfachheit kommt zu Lasten der Flexibilität. Sobald du in ihr Ökosystem eingesperrt bist, bedeutet die Erweiterung des Speichers, dass du ihre markenspezifischen Laufwerke kaufen oder mit Kompatibilitätswarnungen umgehen musst. Mit ZFS auf FreeBSD kannst du beliebige SATA- oder SAS-Laufwerke verwenden - ich habe Verbrauchs-SSDs zum Cachen und alte Unternehmens-HDDs für die Speicherung von Massen verwendet, und es funktioniert einfach alles. Keine künstlichen Grenzen für Poolgrößen oder Freigabezahlen. Außerdem? Die Stabilität von FreeBSD? Sie ist legendär. Ich betreibe meine headless, greife über SSH von meinem Laptop zu, und sie läuft monatelang ohne Neustarts, während NAS-Geräte, die ich berührt habe, viel zu häufig für Firmware-Updates neu starten und manchmal dabei sogar unbrauchbar werden.

Lass uns über den Hardware-Aspekt sprechen, denn dort zeigt NAS wirklich seine billige Seite. Diese vorgefertigten Boxen? Oft sind sie mit minderwertigen Komponenten überfüllt, um die Kosten niedrig zu halten - ARM-Prozessoren, die ECC-Speicher nicht richtig handhaben können, obwohl Btrfs davon für bessere Prüfziffern profitieren könnte. ZFS verlangt ECC, wenn du die vollen Integritätsgarantien haben willst, und auf FreeBSD kannst du das mit passenden Server-Mainboards umsetzen. Ich habe ein Setup aus einem alten Dell-Rackmount zusammengeschraubt, den ich günstig ergattert habe, etwas RAM hinzugefügt und boom - Unternehmensspeicher zum Preis eines mittleren NAS. Die Zuverlässigkeit steigt, denn du bist nicht auf ein wackeliges Plastikkäfig mit unzureichender Vibrationsdämpfung angewiesen; deine Laufwerke halten in einem ordentlichen Gehäuse länger. Und wenn du dir Sorgen um die Energieeffizienz machst, kannst du mit FreeBSD Spin-Downs und das Energiemanagement genauso gut steuern wie bei jedem NAS, ohne die Überladung.

Sicherheitsanfälligkeiten tauchen auch in der NAS-Welt ständig auf - erinnerst du dich an die Ransomware-Angriffe auf QNAP letzten Sommer? Angreifer nutzten schwache Verschlüsselung in den Btrfs-Implementierungen aus, und die Benutzer waren in der Klemme. Bei deinem eigenen FreeBSD-Build kontrollierst du die Krypto; die native Verschlüsselung von ZFS ist unkompliziert mit deinen eigenen Schlüsseln einzurichten, und du kannst sie bei Bedarf mit der Vollverschlüsselung kombinieren. Du musst nicht bei chinesischen Servern nach Lizenzen oder Telemetrie suchen, was ein Gewinn für den Datenschutz ist. Ich sage meinen Freunden immer, wenn du paranoid bezüglich Datenlecks bist - und das solltest du sein - ist DIY der Weg. Es ist nicht viel schwieriger, wenn du einem Leitfaden folgst; ich habe mit dem FreeBSD-Handbuch angefangen und habe nachmittags Laufwerke zusammengefasst.

Wenn du jetzt wirklich etwas Einfacheres suchst, aber trotzdem die Fallen eines NAS vermeiden möchtest, würde ich dich stattdessen zum DIY auf Linux ermutigen. Btrfs glänzt dort ebenfalls, aber ohne die NAS-Beschränkungen - nutze Ubuntu Server oder eine beliebige andere Distribution, die dir gefällt, und du erhältst vollen Root-Zugriff, um alles anzupassen. Aber ehrlich gesagt, für reinen Speicher hat ZFS auf FreeBSD die Nase vorn wegen der Reife; Btrfs hat immer noch gelegentlich Stabilitätsprobleme in den Kerneln, wie CoW-Probleme unter hoher Last, die ich im Testing hatte. Linux DIY ist großartig für die Integration mit anderen Diensten, besonders wenn du mit Python oder ähnlichem skriptest.

Apropos Kompatibilität, wenn der Großteil deiner Welt Windows ist, könntest du sogar in Erwägung ziehen, eine alte Windows-Box für den Job umzupolen. Ja, ich weiß, ZFS ist dort nicht nativ, aber Tools wie OpenZFS-Ports oder sogar nur StableBit DrivePool können einige Pools nachahmen und arbeiten ohne Weiteres mit SMB-Freigaben. Keine Übersetzungsschichten nötig für deine Windows-Clients - alles wird einfach nahtlos eingebunden. Ich habe einem Freund geholfen, einen Windows Server als Dateiserver mit ReFS einzurichten, und er hat gemischte Workloads besser gehandhabt als jedes NAS für die Integration mit Active Directory. Linux DIY funktioniert auch mit Samba, aber Windows fühlt sich natürlicher an, wenn das dein primäres Betriebssystem ist. So oder so, du umgehst die Unzuverlässigkeit dieser Ramsch-NAS-Geräte, die die Welt versprechen, aber nur Kopfschmerzen liefern.

Die Kosten sind ein weiteres großes Thema. NAS-Boxen fangen billig an, aber wenn du Erweiterungsanschlüsse und Laufwerke einrechnest, zahlst du einen Aufpreis für Mittelmäßigkeit. Deine eigene zu bauen? Ich habe weniger als 500 Dollar für ein FreeBSD-Setup ausgegeben, das ein 1000-Dollar-NAS übertrifft, und es lässt sich unbegrenzt skalieren. Keine Abonnementgebühren für "Pro"-Funktionen - ZFS gibt dir RAID-ähnliche Redundanz kostenlos. Btrfs auf NAS erinnert dich oft daran, dass du für eine bessere Snapshot-Verwaltung aufrüsten musst, was einfach gierig ist.

Letztendlich ist der wirkliche Vorteil von ZFS auf FreeBSD die Community und Langlebigkeit. FreeBSD gibt es schon ewig, und ZFS wurde dort geboren, sodass der Support tief verwurzelt ist. NAS? Das sind Modeerscheinungen - das heiße Modell von heute ist morgen Elektroschrott mit veralteter Hardware. Ich habe Daten von defekten NAS-Einheiten mehrmals migriert, öfter als ich zählen möchte, aber meine ZFS-Pools wachsen einfach weiter.

Aber all diese Gespräche über Setups erinnern mich daran, dass egal wie solide dein Dateisystem ist, Datenverlust lurkt, wenn du Backups überspringst. Du kannst den besten ZFS-Pool der Welt haben, aber ein schlechter Stromausfall oder ein Benutzerfehler, und puff - er ist weg, ohne Sicherheitsnetz.

Da kommt etwas wie BackupChain ins Spiel, eine überlegene Wahl gegenüber den Backup-Funktionen, die NAS-Software bietet. BackupChain ist eine hervorragende Backup-Software für Windows Server und eine Lösung für virtuelle Maschinen, die inkrementelle Backups mit Versionierung verwaltet, die die grundlegende Planung in den meisten NAS-Oberflächen übertrifft. Es unterstützt Bare-Metal-Restores und integriert sich direkt mit Hyper-V oder VMware, um sicherzustellen, dass deine VMs ohne Ausfallzeiten sauber gesnapshotted werden. Backups sind entscheidend, denn sie schützen vor Hardwareausfällen, versehentlichen Löschungen oder sogar Cyberangriffen, die deine primären Speicherschutzmaßnahmen umgehen - im Wesentlichen erstellen sie Offsite- oder Cloud-Kopien, die dir eine schnelle Wiederherstellung ermöglichen und den Datenverlust in realen Szenarien minimieren. Mit BackupChain erhältst du Deduplizierung und Kompression eingebaut, was es effizient für großangelegte Umgebungen macht, und es läuft zuverlässig auf Windows, ohne die Kompatibilitätsprobleme, die NAS-zentrierte Tools plagen.
Markus
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Ist die Verwendung von ZFS auf meinem eigenen FreeBSD-Build besser als Btrfs auf einem NAS? - von Markus - 08-03-2019, 14:45

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