Storage híbrido Synology: guia completo

Índice:

• O que é um storage híbrido Synology?
• Como a tecnologia de cache SSD funciona nesses equipamentos?
• Tiering automático versus cache: qual a diferença?
• Quais modelos Synology suportam configurações híbridas?
• O impacto do armazenamento híbrido no desempenho de aplicações
• Configurando um cache SSD no Synology DiskStation Manager (DSM)
• Riscos e boas práticas para a gestão de um storage híbrido
• O dimensionamento correto do cache SSD é importante?
• A solução ideal para equilibrar custo e velocidade

A crescente demanda por armazenamento de dados impõe um desafio constante para empresas e usuários avançados. Equilibrar o alto desempenho com um orçamento controlado parece, muitas vezes, uma tarefa impossível. Grandes volumes de arquivos exigem discos rígidos de alta capacidade, que geralmente são mais lentos. Por outro lado, aplicações críticas precisam da velocidade que apenas os SSDs oferecem, mas seu custo por terabyte ainda é bastante elevado.

Nesse cenário, as soluções de armazenamento híbrido surgem como uma resposta inteligente e eficaz. A Synology, uma das líderes no mercado de NAS, desenvolveu equipamentos que combinam o melhor dos dois mundos. Seus sistemas usam a velocidade dos SSDs para dados acessados com frequência e a capacidade dos HDDs para arquivamento de longo prazo. Essa abordagem otimiza o desempenho sem inflar os custos, por isso democratiza o acesso a uma infraestrutura de TI mais ágil.

O que é um storage híbrido Synology?

Um storage híbrido Synology é um servidor de armazenamento em rede (NAS) que utiliza simultaneamente unidades de estado sólido (SSDs) e discos rígidos (HDDs). O sistema combina a velocidade dos SSDs para cache ou tiering com a grande capacidade dos HDDs para armazenamento massivo.

A principal função dessa arquitetura é acelerar o acesso aos dados mais importantes. O software do equipamento, o DiskStation Manager (DSM), identifica de forma inteligente os arquivos "quentes", ou seja, aqueles acessados com maior frequência. Em seguida, ele armazena uma cópia desses dados nos SSDs. Como resultado, as operações de leitura e escrita para esses arquivos se tornam muito mais rápidas, o que melhora o desempenho geral do sistema. Enquanto isso, os dados "frios", raramente utilizados, permanecem nos HDDs, que oferecem um custo por gigabyte muito menor.

Como a tecnologia de cache SSD funciona nesses equipamentos?

A tecnologia de cache SSD em um storage Synology opera principalmente de duas maneiras distintas, cada uma com um propósito específico. A primeira é o cache somente leitura, que armazena cópias dos blocos de dados mais lidos. Quando um usuário solicita um arquivo que está no cache, o sistema o entrega diretamente do SSD, o que reduz drasticamente a latência. Essa modalidade é bastante segura, pois não há risco de perda de dados se o SSD falhar, já que a informação original continua intacta nos HDDs.

A segunda modalidade é o cache de leitura e escrita, que acelera tanto o acesso quanto a gravação de dados. Nesse modo, os novos dados são gravados primeiro nos SSDs e depois transferidos para os HDDs em segundo plano. Essa configuração melhora muito a performance em ambientes com muitas operações de escrita aleatória, como bancos de dados ou máquinas virtuais. No entanto, ela introduz um pequeno risco. Para mitigar qualquer problema, a Synology exige o uso de pelo menos dois SSDs em um arranjo RAID 1, o que garante a redundância do cache.

Tiering automático versus cache: qual a diferença?

Muitos profissionais confundem os conceitos de cache e tiering, embora ambos usem mídias de diferentes velocidades. O cache, como implementado na maioria dos sistemas Synology, cria uma cópia temporária dos dados mais acessados no tier mais rápido (SSD). O dado original, no entanto, sempre reside no tier mais lento (HDD). O cache funciona como uma área de trânsito rápido, não como o lar permanente do arquivo.

O tiering automático, por sua vez, é um processo mais complexo que move fisicamente os blocos de dados entre os diferentes tipos de armazenamento. Dados "quentes" migram para os SSDs e se tornam residentes ali, enquanto os dados "frios" são movidos para os HDDs. Essa abordagem é comum em sistemas SAN mais avançados e otimiza o local de armazenamento do dado em si, não apenas sua cópia. Embora a Synology se concentre no cache, o efeito prático para muitas cargas de trabalho é bastante semelhante, com uma melhora notável na velocidade.

Quais modelos Synology suportam configurações híbridas?

Uma parte considerável do portfólio da Synology já suporta configurações de armazenamento híbrido. Geralmente, os modelos das séries Plus (+), XS/XS+ e SA são projetados com essa capacidade em mente. Esses equipamentos frequentemente incluem slots M.2 NVMe dedicados, que permitem a instalação de SSDs para cache sem ocupar as baias principais destinadas aos discos rígidos de 3.5 polegadas.

Por exemplo, um modelo popular como o DiskStation DS1522+ oferece dois slots M.2 NVMe integrados, o que simplifica bastante a criação de um cache SSD. Para ambientes corporativos que demandam mais poder, os modelos RackStation das séries XS+ e SA não apenas suportam cache, mas também oferecem maior escalabilidade e redundância. A escolha do equipamento ideal depende diretamente da carga de trabalho e da necessidade de expansão futura, mas há várias opções disponíveis para quase todos os cenários.

O impacto do armazenamento híbrido no desempenho de aplicações

O efeito de um sistema híbrido no desempenho de aplicações é quase sempre imediato e significativo. Cargas de trabalho que dependem de muitas operações de entrada e saída por segundo (IOPS), como a virtualização, se beneficiam imensamente. A latência para acessar os arquivos das máquinas virtuais diminui, o que resulta em inicializações mais rápidas e uma experiência de uso mais fluida para os usuários.

Bancos de dados e servidores de arquivos com múltiplos acessos simultâneos também apresentam uma melhora expressiva. Em nossos testes, a indexação de grandes volumes de arquivos em um servidor SMB/CIFS se tornou várias vezes mais rápida com um cache SSD ativo. Isso acontece porque os metadados e os arquivos mais requisitados são servidos a partir do SSD. Assim, o gargalo dos discos mecânicos é efetivamente contornado para as tarefas mais críticas.

Configurando um cache SSD no Synology DiskStation Manager (DSM)

A configuração de um cache SSD no sistema operacional da Synology, o DSM, é um processo bastante intuitivo. Tudo é gerenciado através do aplicativo "Gerenciador de Armazenamento". Após instalar fisicamente os SSDs no NAS, o sistema os reconhece automaticamente e oferece a opção para criar um novo cache SSD. O assistente guia o administrador por todas as etapas necessárias.

Durante o processo, o usuário precisa tomar algumas decisões importantes. A primeira é escolher o volume de armazenamento que será acelerado pelo cache. Em seguida, é preciso definir o modo do cache, seja somente leitura ou leitura e escrita. Se a segunda opção for escolhida, o sistema exigirá a seleção de um nível de RAID para os SSDs, como o RAID 1, para proteger os dados. O DSM também inclui uma ferramenta útil, o "Consultor de Cache SSD", que analisa os padrões de uso para recomendar o tamanho ideal do cache.

Riscos e boas práticas para a gestão de um storage híbrido

Apesar dos muitos benefícios, a implementação de um storage híbrido exige alguns cuidados. O principal risco está associado ao cache de leitura e escrita. Se ocorrer uma falha de energia ou um problema nos SSDs antes que os dados sejam movidos para os HDDs, a corrupção de arquivos pode acontecer. Por isso, o uso de um arranjo RAID 1 para os SSDs de cache e a conexão do NAS a um no-break (UPS) são práticas essenciais para a segurança.

Além disso, a escolha dos SSDs é muito importante. Caches de armazenamento sofrem um desgaste intenso devido ao grande volume de operações de escrita. Portanto, é fundamental usar SSDs de nível corporativo, que possuem uma classificação de durabilidade (TBW ou DWPD) muito superior aos modelos de consumo. Monitorar a saúde de todas as unidades, tanto SSDs quanto HDDs, através das ferramentas do DSM também ajuda a prevenir falhas inesperadas.

O dimensionamento correto do cache SSD é importante?

Sim, o dimensionamento correto do cache SSD é um fator decisivo para o sucesso de uma implementação híbrida. Um cache muito pequeno para a carga de trabalho terá uma "taxa de acerto" baixa. Isso significa que o sistema raramente encontrará os dados solicitados no SSD, o que o força a buscá-los nos HDDs mais lentos. Como resultado, o ganho de desempenho será mínimo e o investimento nos SSDs terá pouco retorno.

Por outro lado, um cache excessivamente grande também não é ideal, pois representa um desperdício de recursos financeiros. Não há benefício adicional em ter um cache maior que o conjunto de dados ativos ("quentes") da empresa. A ferramenta "Consultor de Cache SSD" da Synology é extremamente útil nesse aspecto. Ela monitora o acesso aos dados por um período e fornece uma recomendação precisa sobre o tamanho de cache necessário para atingir uma taxa de acerto ideal, geralmente acima de 80%.

A solução ideal para equilibrar custo e velocidade

Um storage híbrido Synology se consolida como uma das abordagens mais pragmáticas para a infraestrutura de TI moderna. Ele oferece uma aceleração de desempenho palpável para as aplicações mais críticas sem exigir o alto investimento de uma solução totalmente all-flash. Essa capacidade de combinar o melhor de duas tecnologias distintas torna o sistema extremamente versátil.

Para pequenas e médias empresas, estúdios de criação ou laboratórios de desenvolvimento, essa arquitetura resolve um problema central. Ela melhora a produtividade ao reduzir gargalos em virtualização, edição de vídeo colaborativa e gerenciamento de bancos de dados. Quando a velocidade é necessária, mas o orçamento é limitado, o storage híbrido Synology é a resposta para uma infraestrutura de dados eficiente e econômica.