QuTS hero オペレーティングシステム

QuTS hero オペレーティングシステム、企業に最適

QuTS hero NAS – 高い信頼性を誇る ZFS ストレージソリューションのための優れた選択

ZFS ベースの QuTS hero オペレーティングシステムは、データの完全性とセキュリティを優先するだけでなく、SSD アプリケーションの最適化においても他のファイルシステムでは実現できない利点を提供します。 QuTS hero NAS は、HDD+SSDハイブリッドストレージモデルの豊富な選択肢を含んだZFS の利点を最大限に活用するさまざまなストレージソリューションを提供し、企業がそれらを IT インフラにシームレスに統合できるよう支援します。

QuTS hero NAS を選ぶ理由は？

QuTS hero NAS は、中小企業から大企業までのストレージ要件を満たす包括的な製品ラインを誇っています。

高性能

マルチコアプロセッサは、企業での重いデータワークロードを効率的に処理するための計算能力を提供します。また、さまざまなモデルに、パフォーマンスを向上させる重要な要素である専用 SSD スロットも搭載されています。
高信頼性

データの完全性は最も重要です。ZFS ファイルシステムは、データのセキュリティとシステムの安定性を何よりも優先します。
高い投資収益率

強力なリアルタイムデータ削減技術は、ストレージスペースの効率を最大化します。複数の SSD 最適化技術は、 SSD の耐久性を高め、コスト効果の高いストレージソリューションを提供します。

3種類のQuTS hero NAS

オールフラッシュ NAS

パフォーマンスのボトルネックを突破し、低遅延を実現します。強力な ZFS データ重複排除機能と QNAP の SSD 最適化技術を組み合わせることで、 SSD のパフォーマンスを強化し、その寿命を延ばします。

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HDD と SSD を備えたハイブリッドストレージ

ZFS アプリケーション専用に最適化されたハイブリッドストレージアーキテクチャを採用し、 HDD ベイでのストレージスペースを犠牲にすることなくキャッシュ容量を増やすためにSSDを追加できます。

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大容量 HDD ストレージ

ZFS は、ペタバイト規模のストレージまで容量を拡張できる JBOD をシームレスに統合できる高信頼性のストレージソリューションを提供します。これにより、急速なデータの増大と管理の要求に応えつつ、重要なビジネスデータの適切な保護を確保します。

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ZFS のコア機能、
企業の業務効率と IT インフラを最適化

データの完全性を保証し、データの破損を防ぐ

ZFS 独自の RAID-Z 論理ディスク管理

他のファイルシステムの RAID 構成と比較して、より強固な耐障害性を備えています。トリプルパリティをサポートし、3 レベルの冗長な障害保護を提供し、トリプルミラーでは最大 3 レベルのデータミラーリング保護を提供します。これにより、データ保護のレベルが大幅に向上します。さらに、ユーザーは1台のハードドライブで ZFS RAID-Z の容量を柔軟に拡張できます。
自動データチェックサム

ZFS には、サイレントデータ破損を防ぐ自己修復機能があります。すべてのデータブロックに対してチェックサム検証を行い、検出されたエラーを自動的に修復し、データの完全性と正確性を保証します。
WORM（一度書き込み、何度でも読み出し）

WORM を有効にすると、書き込まれたデータは上書き、変更、または削除することができません。これにより、特定のユースケースやコンプライアンス保持ポリシーに適した、アーカイブされたデータの整合性と不変性が保証されます。
積極的な損傷防止

ハードドライブの健全性が重要な閾値に達すると、システムは迅速にデータを予備のディスクに移行し、既存の RAID にシームレスに統合します。これにより、数日または数週間かかることもある時間のかかる RAID の再構築の必要がなくなり、より安定かつ安全なシステム運用が実現します。

メモリと SSD を最大限活用し、より高い読み書きキャッシュ性能を実現

読み書きのための多層キャッシング

メインメモリの読み取りキャッシュ（L1 ARC）と SSD の読み取りキャッシュ（L2 ARC）に加えて、ZFS は ZFS Intent Log（ZIL）をサポートしています。データは、最初に ZIL ストレージスペースに書き込まれ、その後まとめてディスクに書き込まれます。これにより、待ち時間が大幅に短縮され、パフォーマンスが著しく向上します。また、ZIL には予期しない停電が発生した場合に未書き込みデータを破損から保護する電源障害保護機能も備わっています。
レイヤー状の読み書きキャッシュスペース

専用 ZIL – SLOG を作成することで、ZIL と読み取りキャッシュ（L2 ARC）データは異なる SSD に別々に保存されます。この専用スペースは、書き込みと読み取りの負荷を別々に処理するため、システム全体のパフォーマンスを向上させるだけでなく、 SSD の利用効率と寿命にも寄与します。

効率的なデータ重複排除と圧縮アルゴリズム

インラインデータ重複排除

データをディスクに書き込む前に重複データを削除することで、ストレージ容量の大幅な節約とディスク容量の最適化を実現します。
インライン圧縮

大きなファイルを小さなサイズに圧縮することで、バックエンドストレージの実際の I/O 負荷を軽減し、アクセスを高速化させます。VDI 環境では、仮想デスクトップのオペレーティングシステムファイルを効率的にストリームライン化し、キャッシュフレンドリーにすることで、運用パフォーマンスを向上させることができます。
インライン圧縮

小さなデータを同じブロックスペースに統合し、断片化されたデータを完全なブロックにまとめることで、スペース利用率を大幅に改善させます。これは、高いデータ冗長性や小さなサイズのデータへ頻繁にアクセスするシナリオ（銀行やビジネスウェブサイトのトランザクションログなど）で特に有益であり、 SSD スペースの利用率向上が大きな利点です。

大容量のフォルダスペース

一つの ZFS 共有フォルダスペースは最大 5PB をサポートし、大規模なデータストレージ、エッジコンピューティング、AI アプリケーションなどの現在の課題を企業が克服するのに役立ちます。

性能を向上させ、 SSD の寿命を延ばす

ランダム書き込み動作を減少させる

QNAP の独自の Write Coalescing アルゴリズムは、散在するランダムなデータを順序立てて整理し、書き込みブロックを統合して読み書きの操作を最小限に抑えます。その結果、システムは SSD のランダムな書き込み動作を大幅に削減し、全フラッシュ構成の書き込みパフォーマンスを向上させるだけでなく、 SSD の耐久性と寿命にも寄与します。
SSD の性能を復元する

SSD データは時間の経過とともに書き込まれるため、そのパフォーマンスが低下することがあります。 SSD TRIM を有効にすることで、システムは SSD に対してもはや使用されていないデータブロックを安全に消去できることを通知できます。これにより、新しいデータの書き込み速度の低下を効果的に防ぐことができます。
QNAP 独自の QSAL（QNAP SSD アンチウェアレベリング）特許アルゴリズム

SSD RAID 構成のデータの書き込み動作を自動的に調整し、複数の SSD の寿命を分散させることで、 SSD RAID での書き込み限界に同時に達することを防ぎます。これにより、RAID のクラッシュとデータの損失を回避することができます。
SSD の書き込み性能と耐久性を向上させる

ディスクメーカーが提供するデフォルトの予約スペースに加えて、アプリケーションの要件に基づいて 1% から 60% の範囲で追加のオーバープロビジョニングスペースを柔軟に設定できます（ソフトウェア定義 SSD 追加オーバープロビジョニング）。これにより、書き込み速度の低下を防ぎ、安定性とディスクの寿命を向上させることができます。
プールの書き込み性能を保証する

ストレージプールのオーバープロビジョニングを使用すると、プール内の特定の割合のスペースを柔軟に確保できます。これにより、新しいデータを完全な連続した大きなブロックとして書き込むことができ、断片化を防ぎ、プールがほぼ満杯の状態でも最適な書き込み性能を保証します。SQL ログ、バックアップ、監視、医療画像など、高性能を要求する書き込み集中型のワークロードにおいて、ストレージプールオーバープロビジョニングを高く設定することで、性能レベルを大幅に維持できます。

大きなブロックがハードドライブに書き込まれるとき

小さなブロックが SSD に書き込まれるとき

ビジネスの安心のために堅牢な災害復旧計画を構築する

ほぼ無制限のスナップショット

iSCSI LUN および共有フォルダに対して最大 65,536 のスナップショットをサポート（1 時間に 1 スナップショットと仮定し、1 日に 24 スナップショットの場合、最大 7 年分のスナップショット削除することなく作成できます！）。
システム性能に影響を与えることなくスナップショットを実行する

コピー・オン・ライト技術により、スナップショットの作成はほぼ瞬時に行われるため、進行中のデータの書き込みに影響を与えません。
完全なデータ同期

リアルタイム SnapSync を有効にすると、プライマリ NAS へのすべての書き込み操作がバックアップ NAS と即座に同期されます。これにより、プライマリとバックアップ NAS 間の完全なデータ同期が実現し、ゼロ RPO の災害復旧ソリューションが実現します。
柔軟なオフサイトおよびクラウドバックアップ

Hybrid Backup Sync を利用して、 NAS データをリモートサーバーやクラウドストレージに柔軟にバックアップします。QNAPがホストする myQNAPcloud Storage は、高速クラウドサービスと高レベルのデータセキュリティを提供します。

仮想化で IT リソースを最適化する

コスト効率の良い仮想化ストレージ

VMware® vSphere™ 、Microsoft® Hyper-V® 、および Citrix® XenServer™ 仮想化プラットフォームと互換性があり、iSCSI/NFC/Fibre Channel プロトコルもサポートしており、企業に大容量の仮想化ストレージを提供します。

ソケットゼロコピーによる iSCSI 読み取り性能の向上

高速データ転送において、iSCSI の性能は CPU オーバーヘッドによって影響を受ける可能性があります。ソケットゼロコピー技術は CPU リソースを大幅にオフロードし、iSCSI LUN の読み取り性能を向上させます。

iSCSI 読み取り性能 (25GbE x5)

QNAP ラボでテスト済み。数値は環境によって異なる場合があります。
テスト環境：
NAS ：TS-h2490FU（AMD EPYC 7302P 16 コア）、Samsung 970 EVO SSD x12、Mellanox ConnectX-4 Lx NIC、25GbE x5
クライアント：Intel Xeon E-2124 3.3 GHz x3、Microsoft Windows Server 2016、Mellanox ConnectX-4 Lx NIC、合計 5 つの 25GbE 接続

企業向け仮想マシンアプリケーションを実行する

Virtualization Station を使用すると、QNAP NAS 上で仮想マシンを実行できます。仮想マシンのライブマイグレーション、動的メモリ割り当て、ハードウェアアクセラレーション、および高可用性（HA）（近日公開予定）などの機能により、柔軟性とサービスの安定性が大幅に向上します。

コンテナ化されたアプリケーションのランタイムとストレージ環境を展開する

QNAP NAS は、LXD、Docker® 、Kata Container の 3 つの主要なコンテナ技術をサポートする唯一の NAS ブランドです。 Container Station を使用することで、マイクロサービスを迅速に実現し、Docker® Hub/LXD イメージサーバーを通じて世界中からアプリケーションを選択してダウンロードできます。

サイバーセキュリティを強化し、企業のプライバシーを守る

迅速な VPN ネットワークの展開

組織は QuWAN SD-WAN サービスを NAS 上で実行し、リモートオフィスや従業員のための Mesh VPN を迅速に構築できます。これにより、企業の従業員が会社の内部ネットワークシステムに容易にアクセスできるようになります。 QuWAN はセキュリティと安定性を確保しながら、企業ネットワークの迅速な実装を可能にします。

悪意のあるソフトウェアから防御する

Malware Remover を使用して NAS を定期的にスキャンし、最新のマルウェア定義を常に把握してください。攻撃が発生した場合、感染したファイルを迅速に削除して NAS のセキュリティレベルを向上させます。

ホストベースのファイアウォールを確立する

QuFirewall を利用して、特定のパケットをフィルタリングするために NAS のファイアウォール許可 / 拒否ルールを設定します。GeoIP 機能をサポートし、特定の国の IP アドレスからのアクセスを許可 / ブロックしてネットワークセキュリティを強化します。

NAS システムの状態とファイル活動を積極的に監視する

Security Center は、 NAS システムの状態、ファイルアクティビティ、および潜在的なネットワークセキュリティ脅威を積極的に分析し、監視します。セキュリティリスク評価を実施し、早急な保護措置、データ損失の防止、セキュリティの脆弱性への対処を支援します。

強化された SMB 3 署名と暗号化されたファイル転送

QuTS hero は AES-NI ハードウェアアクセラレーションをサポートし、 SMB 3.0（Server Message Block）よりもデータ署名および暗号化 / 復号化の効率を向上させます。これにより、重要なデータを保護しながら高いシステムパフォーマンスを維持します。

SMB 署名アクセラレーションのための AES-128-GMAC をサポート

SMB 3.1.1 よりもデータ署名効率が大幅に向上し、 NAS システムの CPU 利用率を高めます。（ Windows Server 2022 および Windows 11 クライアントでのみ適用）

RAM が多ければ多いほど、ZFS の性能は高くなる

メモリは、高速データ転送、データ重複排除、ARC、キャッシングにおいて ZFS パフォーマンスにおいて重要な役割を果たします。 ZFS パフォーマンスと最適化されたビジネスワークロードの最高のメリットを得るには、可能な限り多くのメモリをインストールすることをお勧めします。

QuTS hero NAS の推奨構成

QuTS hero の最適なストレージ効率とパフォーマンスを得るために、以下の手順を実行することをお勧めいたします。

ステップ 1: システムハードドライブとデフォルト共有フォルダー
最初に作成するストレージプールには、システムハードドライブ、デフォルト共有フォルダ、およびアプリが保存されます。

アプリのメタデータ管理とデータベース操作の効率を向上させるために、少なくとも 2 つの SSD を使用して SSD RAID を作成することをお勧めします。これにより、システム全体のパフォーマンスが 30% 以上向上します。
M.2 SSD スロットを内蔵した NAS では、システムディスクとして M.2 SSD を使用することが理想的です。これにより、データストレージ領域を占有しません。
オール HDD 構成の場合、最初のストレージプールはシステムハードドライブとデフォルトの共有フォルダが保存される場所でもあります。
ステップ 2: 読み取りキャッシュと ZIL

読み取りキャッシュや ZIL により多くの SSD を使用します。キャッシュスペースを拡張するために、QM2 拡張カードをインストールしてM.2 SSDを追加することもできます。
ステップ 3: データストレージ

ファイルやアプリケーションデータを保存するために、 HDD / SSD を割り当てて RAID を作成します。必要に応じて、パフォーマンスを最適化するためにオールフラッシュ構成を設定することもできます。

QuTS hero、それともQTS？
ここにある情報を基に選択できます。

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	QuTS hero	QTS
ファイルシステム	ZFS	Ext4
SSDキャッシュ	キャッシュの読み込みとインテントログの書き込み	読み書きキャッシュ読み取りキャッシュ書き込みキャッシュ
インライン圧縮	あり (LZ4圧縮、RAWファイルおよびドキュメントファイルに理想的)	なし
インラインデータ重複排除	あり（最低16 GB以上のRAMが必要）	なし
リモートバックアップ用のQuDedupを実装したHBS	あり	あり
Qtier 自動階層化	なし	あり
停電保護（ハードウェア）	無停電電源装置 (UPS)	無停電電源装置 (UPS)
停電保護（ソフトウェア）	ZIL コピー･オン･ライト（サービスは電源復帰後も継続）	なし (「Check File System」には、停電時にファイルシステムレベルの故障リスクがあり、さらにシステムのダウンタイムが必要です)
権限の管理	Rich ACLs (14タイプ)	POSIX ACLs (3タイプ) + 特定の種類の権限
容量の拡張	RAIDグループへのディスクドライブ追加 RAID容量のアップグレードより大容量のディスクドライブに変更拡張エンクロージャ/JBODの接続	RAIDグループへのディスクドライブ追加 RAID容量のアップグレードより大容量のディスクドライブに変更拡張エンクロージャ/JBODの接続
データセキュリティ	より良い (自己修復&コピー･オン・ライト)	標準
ビデオ編集アプリケーション向けの推奨SSD構成	SSDプールの使用注記：フォルダー/LUN作成の際はブロックサイズを128Kに設定	編集 (オリジナル/RAWファイルから)：SSDプールの使用ポストプロダクション：読み込み/書き込みキャッシュを有効化注記：ボリューム作成の際はブロックサイズを32Kまたは64Kに設定し、キャッシュモードは「全てのI/O」を選択してください。