Unraid, um software NAS que integra Docker e Máquinas Virtuais

Ambientes colaborativos modernos exigem a democratização de acesso aos dados não estruturados, como documentos office, imagens, vídeos e outros arquivos.

O problema é que a organização desses dados nem sempre está na pauta de investimento, por isso muitas vezes a solução é improvisar com algum ambiente de nuvem grátis ou montar um servidor de armazenamento por conta própria.

Como os custos crescentes da nuvem, o controle e a segurança dos dados são fatores críticos para qualquer ambiente de TI, esse tipo de necessidade acaba levando a maioria dos usuários a montar um servidor local.

Nessa hora entra em cena o Unraid. Esse aplicativo permite montar um NAS com arranjos RAID, além de executar máquinas virtuais e facilitar a implantação de um servidor de arquivos em rede.

Afinal, quais são as vantagens e desvantagens de software NAS de código aberto?

O que é Unraid?

Unraid é um sistema operacional baseado em Linux, desenvolvido pela Lime Technology, que permite a criação e o gerenciamento de servidores de armazenamento de dados. Esse software é conhecido pela capacidade de combinar HDs de diferentes tamanhos e fabricantes em um único arranjo de disco.

O aplicativo utiliza um esquema de armazenamento chamado "não RAID", ou seja, um sistema de armazenamento sem a redundância típica das soluções RAID tradicionais.

Apesar de não ser uma unanimidade, essa forma de agrupamento permite a criação de arranjos com hard disks de várias capacidades, distribuindo a paridade dos arranjos.

Os arranjos de disco oferecem suporte a um ou dois discos de paridade, que protegem os dados em caso de falha no sistema de armazenamento.

Como esse sistema operacional funciona?

O Unraid é um sistema operacional baseado na distribuição Linux Slackware, foi projetado principalmente para gerenciar o armazenamento de dados em rede e executar outras funções de servidor.

Aqui estão seus principais componentes e como eles funcionam:

1- Sistema de arquivos: O Unraid usa o sistema de arquivos XFS, Btrfs ou ReiserFS para armazenar dados nos discos individuais.

Cada disco no array é formatado com um desses sistemas de arquivos e pode ser acessado de forma independente.

2- Armazenamento flexível: O software permite também a combinação de hard disks com diferentes capacidades em um único arranjo.

Ao contrário de uma solução RAID tradicional, os dados não são distribuídos em todos os hard disks. Isso permite adicionar ou remover discos sem ter que reconstruir todo o disk array.

3- Paridade: O Unraid suporta até dois discos de paridade para proteger os dados em caso de falha.

A paridade é calculada usando a operação de "ou exclusivo" (XOR) e armazenada no disco de paridade. Se ele falhar, a paridade pode ser usada para reconstruir os dados perdidos.

4- Compartilhamento de rede: O software suporta protocolos de compartilhamento de arquivos como SMB e NFS, possibilitando que dispositivos na rede acessem facilmente os dados armazenados no servidor Unraid.

5- Máquinas virtuais e contêineres Docker: Além do gerenciamento de armazenamento, o sistema também permite executar máquinas virtuais (VMs) e hospedar aplicativos Docker.

Assim, as VMs podem executar simultaneamente de diferentes sistemas operacionais enquanto os contêineres Docker fornecem uma maneira eficiente de executar aplicativos isolados no servidor.

6- Interface gráfica do usuário (GUI): O Unraid possui uma interface gráfica web para simplicar o gerenciamento e a configuração do sistema.

A interface facilita o monitoramento do sistema, a adição e remoção de discos, configurar o compartilhamento de rede, além de gerenciar máquinas virtuais e contêineres Docker.

Qual a diferença entre um arranjo RAID e um servidor Unraid?

Apesar de também utilizar disk arrays, o método para montagem dos arranjos de disco no sistema operacional Unraid é diferente de todos os outros.

Qualquer manual sobre RAID recomenda usar discos do mesmo modelo, ou seja, com a mesma capacidade e velocidade de leitura e gravação de dados.

Um sistema com as mesmas características técnicas facilita a manutenção, aumenta a vida útil e melhora o desempenho de um arranjo.

Arranjos montados em RAID 5 (paridade simples) e RAID 6 (paridade tripla) em sistemas de armazenamento convencionais distribuem os dados de paridade em vários discos.

Nesses casos, caso um dos discos falhe, os dados podem ser reconstruídos a partir dos dados gravados nos outros discos, sem perda nenhuma informação.

Porém, no Unraid, apenas um ou dois discos de paridade são usados para proteger os dados, o que pode ser menos eficiente em termos de recuperação de falhas.

Mesmo assim, caso você seja corajoso, implemente o arranjo com múltiplas capacidades e tire o máximo proveito de seus hard disks.

A vida útil de um disk array

Como mencionado, em um arranjo RAID todos os discos precisam ter as mesmas especificações técnicas (capacidade, velocidade e vida útil). Isso garante um desempenho consistente e o desgaste uniforme em todos os hard disks do array.

Como o Unraid trabalha com diferentes modelos e capacidades de discos, muitas vezes os usuários negligenciam as regras e instalam hard disks com vida útil e velocidades heterogêneos.

Adotar esse tipo de configuração pode resultar em desempenho inconsistente, maior chance de falhas nos discos mais antigos ou menor desempenho do sistema como um todo.

Qual o desempenho de um servidor Unraid?

Os arranjos Unraid montados com discos heterogêneos afetam negativamente a performance do servidor. Qualquer arranjo de disco sempre trabalha na velocidade de seu componente mais lento.

Assim, ao montar um arranjo de paridade simples e que use apenas um hard disks mais lento afetará diretamente o desempenho e limitará a velocidade final da unidade de armazenamento.

Isso também significa que instalar um hard disk no fim de sua vida útil e/ou com vários setores danificados vai influenciar diretamente no desempenho do sistema.

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A padronização do arranjo e a recuperação de dados

Os arranjos RAID convencionais são amplamente utilizados e suportados por muitos fabricantes de servidores, storages, sistemas operacionais e controladoras de unidades de armazenamento.

Isso significa que, em caso de falha do hardware, é mais provável recuperar dados que estejam em um arranjo amplamente utilizado pela indústria do que os usados em outros equipamentos.

Já o Unraid utiliza essa abordagem proprietária, ou seja, seu sistema de armazenamento é diferente de toda a indústria e não é compatível com nenhum outro sistema.

Assim, vale recomendar que em cenários que exigem maior redundância, desempenho e padronização, um arranjo RAID tradicional pode ser mais adequado.

Quais são os recursos adicionais de um servidor Unraid?

Além dos componentes para gerenciar um servidor de arquivos, montar um servidor Unraid permite incorporar o suporte para KVM (Kernel-based Virtual Machine) e o Docker.

Esses sistemas ampliam suas funcionalidades e permitir aos usuários executar aplicações e sistemas operacionais diversos em um único servidor.

KVM (Kernel-based Virtual Machine): O KVM é uma solução de virtualização baseada em hardware que permite executar múltiplas máquinas virtuais (VMs) em um único servidor físico.

Ao incorporar o KVM, o Unraid oferece aos usuários a capacidade de criar e gerenciar VMs, executando sistemas operacionais distintos e isolados, cada um com seus próprios recursos (CPU, memória, armazenamento e dispositivos de entrada/saída).

Isso é particularmente útil para executar sistemas operacionais diferentes para fins específicos ou testar novas configurações sem afetar o sistema principal.

Docker: Docker é uma plataforma de virtualização baseada em contêineres que permite executar e gerenciar aplicações em ambientes isolados, chamados contêineres.

Os contêineres Docker são mais leves que as VMs tradicionais, pois compartilham o mesmo kernel do sistema operacional hospedeiro, mas mantêm a separação dos processos e recursos entre os contêineres.

Ao incluir o suporte ao Docker, o Unraid permite aos usuários executar e gerenciar aplicações em contêineres, como servidores de mídia, ferramentas de automação, serviços de backup e muitos outros.

Por que é arriscado montar um NAS unraid com servidores usados?

Montar um NAS Unraid com servidores usados pode ser perigoso para os dados. Existem ainda uma série de riscos e desvantagens associados a esse tipo de ambiente. São eles:

Maior probabilidade de falha: O hardware mais antigo tende a ter uma vida útil menor, e a probabilidade de falha aumenta conforme o uso. Falhas de hardware pode levar à perda de dados, tempo de inatividade e custos adicionais para substituição e recuperação.

Falta de atualizações de software: Servidores usado nem sempre recebem atualizações de software. Isso pode gerar problemas de compatibilidade e limitar o acesso a novos recursos, além de dificultar as correções de bugs e atualizações de segurança.

A falta de atualização de software também pode tornar o sistema mais vulnerável a ataques e malwares, colocando os dados armazenados em risco.

Desempenho insatisfatório: Equipamentos obsoletos geralmente possuem hardware com recursos limitados como CPUs mais lentas, baixa capacidade de memória e portas de comunicação de geração anterior.

Esse tipo de decisão pode resultar em soluções com desempenho insatisfatório, que exigem maior tempo para manutenção, além de respostas mais lentas ao executar aplicações e acessar os dados.

Falta de suporte: Servidores e storages sem garantia não possuem suporte técnico, incluindo intervenções importantes como a atualizações de firmware, novos drivers e assistência técnica.

A falta de suporte pode dificultar a solução de problemas e a manutenção do sistema, além de limitar as opções de atualização e expansão.

Maior consumo de energia: Servidores antigos são menos eficientes em termos de energia quando comparados com os modelos mais recentes.

Essa ineficiência aumenta a temperatura do ambiente, eleva o consumo de energia e aumenta o custo operacional.

Vale a pena montar um servidor Unraid?

Antes de montar uma solução para armazenamento em rede confiável, é crucial avaliar os riscos associados ao uso do equipamento e a possível perda de dados.

Montar um NAS Unraid com um servidor usado pode trazer grandes dores de cabeça. Porém, investir em um servidor Intel/AMD novo pode custar mais caro do que adquirir um NAS pronto para o uso.

Um storage NAS é mais barato que servidores de aplicação, vem equipado com hard disks novos e possui garantia de fábrica.

Essa compra proporciona uma solução segura, confiável e eficiente em termos de desempenho, além de possuir suporte técnico e ter seu funcionamento comprovado por milhares de consumidores.

Além disso, um equipamento novo minimiza os problemas de compatibilidade com novas aplicações, reduz as vulnerabilidades de segurança e as falhas de hardware inerentes ao uso de componentes obsoletos.

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