NAS はおそらく所有する機器の中で最も高価な機器の 1 つであり、数百ギガバイトのメモリや貴重なファイルを保存しています。
それで、それはなぜですか ない UPSに接続されていますか？それを持たないことがなぜ恐ろしい考えであるかを教えてください。
購入すべき主な理由は、この記事を開いたときに考えていたものと同じ、停電です。これは、データの完全性に対する最も劇的な目に見える脅威ですが、多くの人は、突然の停電時に機械的およびデジタル的に何が起こるかを正確に過小評価しています。 NAS は単なるハード ドライブ エンクロージャではないことに留意してください。これは、ファイル テーブル、ジャーナル、およびシステムのランダム アクセス メモリ内のキャッシュ データを常に管理する特殊な OS を実行する複雑なサーバーです。標準的なシャットダウンを開始すると、オペレーティング システムは実行中のプロセスを細心の注意を払って停止し、データを揮発性 RAM から不揮発性ストレージにフラッシュし、機械式ドライブ ヘッドに安全に停止するよう信号を送ります。
UPS がないと、エネルギーが即座に失われるため、ハードディスク ドライブの読み取り/書き込みヘッドが正しくパーキングできなくなり、古いドライブでは物理的なプラッターの損傷が発生したり、最新のドライブでは重大な磨耗が発生したりする可能性があります。さらに重要なのは、書き込みキャッシュに一時的に保持されていたデータ、つまりシステムが書き込まれたと「言った」ものの、実際にはまだ磁気プラッタに到達していなかったデータは、即座に蒸発してしまうことです。完全になくなった。これが一時保管の仕組みです。この不一致は、多くの場合、ファイル システムの破損につながります。ドライブのディレクトリ構造が、保存されている実際のデータと一致しなくなり、その結果、「孤立ファイル」または完全に読み取り不能なボリュームが生じます。
ナスベリーパイ。
UPS はこれを解決します。停電中、必ずしもサーバーを何時間も稼働し続ける必要があるとは言いませんが、NAS が USB データ ケーブル経由で停電を検出するまでの時間枠 (通常はわずか数分) が提供されます。検出されると、UPS ソフトウェアは自動化された正常なシャットダウン シーケンスをトリガーします。これにより、すべてのキャッシュがディスクにフラッシュされ、ファイル システムが常にアンマウントされ、メーカーの意図どおりにハードウェアの電源がオフになり、ドライブの物理的な健全性とドライブが保持するデータの論理的な整合性が維持されます。
完全な停電は、電力がオンかオフかという二者関係のイベントですが、配電網は敏感な電子機器を総称して「汚れた電力」として知られるさまざまな異常状態にもさらします。壁のコンセントが完璧で安定した 120 ボルトまたは 230 ボルトを供給することはほとんどありません。その代わりに、電源は電圧低下、電圧低下、周波数ノイズ、高電圧スパイクによって悩まされることがよくあります。 NAS には、特定の周波数で動作するために安定した電圧に依存する繊細なマイクロプロセッサ、RAM モジュール、ディスク コントローラが搭載されています。また、入力電圧が大幅に変動すると、NAS の内部電源ユニット (PSU) が電流を整流するために長時間動作する必要があり、発熱の増加やコンポーネントの早期故障につながります。
電圧低下は、ストレージ デバイスにとって特に危険です。電圧が標準レベルを下回ると、電子部品は多くの場合、同じ電力出力を補償して維持するために、より多くの電流 (アンペア数) を消費しようとします。このアンペア数の急増により、過剰な熱と電気的ストレスが発生し、時間の経過とともにマザーボードとハードドライブのロジックボードが徐々に劣化する可能性があります。標準的なサージプロテクターはこれに対する防御を提供しません。高電圧スパイクの上部を切り取るだけで、低電圧をブーストすることはありません。
まともなラインインタラクティブ UPS は、自動電圧調整 (AVR) と呼ばれる機能を通じてこの問題を軽減します。 AVR により、UPS は入力電圧を継続的に監視できます。電圧が実際に遮断することなく低下しすぎたり (サグ)、または上昇しすぎた (スウェル) 場合、UPS はバッテリ電源に切り替えることなく、内部変圧器を使用して電圧を昇圧またはトリミングして安全なレベルに戻します。これにより、NAS はクリーンで一貫した正弦波 (またはシミュレートされた正弦波) の電力を受け取ることができます。したがって、寿命が延びます。かなりクールです。
「書き込みホール」が何なのかわからない方のために説明すると、これは RAID 構成、特に RAID 5 や RAID 6 などのパリティを使用する構成に関連する、特有の危険な障害モードです。これらの RAID レベルは、複数のドライブにまたがってデータをストリップし、数学的チェックサム (パリティ ブロック) を計算することで機能します。これにより、ドライブに障害が発生した場合にアレイがデータを再構築できるようになります。
書き込まれるデータごとに、システムはデータ自体を書き込んでから、対応するパリティ情報を更新する必要があります。これら 2 つのアクションは同時に実行されるように意図されていますが、実際には、基本的に連続して実行される順次操作です。新しいデータの書き込みとパリティ ブロックの更新の間の正確なミリ秒で停電が発生すると、アレイは不整合状態になります。ディスク ストリップ上のデータは、データを保護するための数学的パリティと一致しなくなり、書き込みホールが発生します。
ただし、最悪の点は、RAID コントローラがエラーをすぐに認識しない可能性があることです。ストライプは、その特定のブロックの読み取りを試行するか、ドライブ障害後にアレイの再構築を試行するまでは有効であるように見えます。その時点で、コントローラーはパリティに依存して欠落データを再構築しますが、パリティ情報が「ダーティ」であるか、未完了の書き込みにより古くなっているため、再構築は失敗するか、破損した意味不明なデータが生成されます。
UPS の使用は、高価なバッテリバックアップ型書き込みキャッシュ コントローラを持たない消費者および中小企業の NAS ユニットにとって、書き込みホール現象に対する最も効果的なハードウェア レベルの防御です。すでに説明したように、書き込み操作中も含めて NAS への電力供給が継続的に行われるため、データとパリティの両方を書き込むトランザクションが常に正常に完了します。建物の照明が消えた場合でも、UPS は RAID コントローラーがストライプの更新を完了するのに十分な時間電圧を流し続け、アレイの数学的整合性が絶対的な状態を維持し、手遅れになるまで発見されない可能性のあるサイレント データ破損を防ぎます。
最後に、これは重要なことではありませんが、RAID の別の問題である RAID 同期の失敗にも役立ちます。停電による不自然なシャットダウンの後、RAID アレイを実行している NAS は、ほとんどの場合、再起動直後に必須の整合性チェック (RAID スクラブ、再同期、またはパリティ チェックと呼ばれることがあります) を開始します。システムは、電源が切れる前にすべてのデータが正しく書き込まれたかどうかを検証できないため、アレイ内のすべてのハード ドライブのすべての単一セクターを注意深く読み取り、データをパリティ ブロックと比較し、不一致を修復する必要があります。
NAS の旅を間違った方向から始めないでください。
問題は、RAID の再同期は実際には信じられないほど集中的な操作であり、ボリュームのサイズに応じて、ハード ドライブを何時間も、場合によっては数日も 100% で実行する必要があることです。ハード ドライブが老朽化している場合、または軽度の潜在的な機械的欠陥が発生している場合は、1 つ以上のドライブが完全に故障する可能性があります。
RAID 5 では、アレイが単一ドライブの障害にのみ耐えることができ、再同期中にドライブが失われると、アレイは冗長性のない劣化状態になります。 2 番目のドライブで回復不能な読み取りエラーが発生した場合、または再構築の持続的な負荷により障害が発生した場合、ストレージ ボリューム全体が失われます。そうそう。
ありがたいことに、UPS はこの危険なシナリオを完全に防ぎます。 NAS が常に正常にシャットダウンするようにすることで、ファイル システムに「ダーティ ビット」フラグが設定されることはありません。その結果、電力が回復し、NAS が起動すると、アレイがクリーンであることが認識され、厳しいパリティ チェックを実行する必要がなくなります。これにより、ハードドライブを不必要な磨耗から保護し、高ストレスの回復操作の「危険ゾーン」を回避し、複数ドライブの障害イベントの統計的確率を大幅に低減します。
ドライブを健全に動作させたい場合は、NAS に UPS が必須です。そのため、電源がこれらの問題を防ぐのに十分安定していると考えている場合でも、今すぐ UPS を購入したほうがよいでしょう。
