FreeNAS:灵活、快速的存储，而且价格合适

这需要不同的东西在拥挤的网络附加存储市场中脱颖而出。如何免费的，免费的啤酒和免费语音，声音？

这就是前提FreeNAS，支持所有主要的文件共享协议在那里开源存储软件。FreeNAS的可以看起来像一个窗户服务器或iSCSI目标，以及其他服务器类型。它通过一个Web界面进行管理，这比我们使用过的一些商业存储设备更加直观。FreeNAS提供了创新的ZFS文件系统，具有内置的完整性检查、灵活且几乎无限制的可伸缩性和良好的性能。

在这个Clear Choice测试中，我们在服务器供应商iXsystems提供的iX-2212服务器上评估了FreeNAS, iXsystems是FreeNAS项目的主要支持者之一。iXsystems销售基于FreeNAS的商业支持的TrueNAS系统，该公司明确表示，该软件包是免费的，可以安装在任何PC硬件上，32位或64位。

安装快速和直接的。一旦系统建立起来，它是由任何一个设计良好的Web界面或命令行界面（CLI）进行管理。即使考虑到我们强大的CLI偏见，我们可以从Web UI实现几乎每一个任务为好，一直到在其上安装FreeNAS是基于FreeBSD操作系统设置低级别的参数。（对于那些新到FreeBSD，默认参数在我们的测试中工作得很好，没有必要改变操作系统参数，或FreeBSD有一无所知，对于这个问题）。

FreeNAS支持多种文件共享协议，包括CIFS、NFS和iSCSI，这使得它适合作为Windows、Mac和Unix/的文件共享设备Linux客户。而且对iSCSI的支持使FreeNAS成为虚拟机共享存储的一个很好的选择。FreeNAS还可以充当FTP和TFTP服务器，并且它支持rsync，以便在设备之间进行备份。它可以配置为Windows影子复制和备份服务器苹果时间机器。

由于对ZFS的支持，FreeNAS可以为本地和远程备份执行文件系统的“快照”，类似于Windows的恢复点。FreeNAS可以递增地发送快照，从而减少备份的大小。即使FreeNAS系统中的所有冗余特性都失败了，仍然可以通过将备份快照恢复到新系统来恢复数据。

一个FreeNAS的设备可以用作iTunes流媒体服务器，通用插件和播放（UPnP）的服务器或Web服务器，全部采用可用插件。该插件使用FreeBSD的虚拟的“监狱”，这意味着一个问题，一个插件将不会影响到系统的其余部分东西。

引入ZFS

也许FreeNAS中最好的一个特性是它对zettabyte文件系统(ZFS)的可选使用，ZFS最初由Sun开发，现在作为FreeBSD项目积极维护。

ZFS系统可以保存16-exabyte文件(约1800万tb)或2亿个文件。即使在大数据的世界中，ZFS的容量也不会成为问题。

(存储相关:看着CES 2013：存储]

ZFS是一个快速的表演，因为我们将有测试结果显示，但它也非常灵活，易于管理。它支持高达18.4百万的三次快照几乎无限的向后和向前滚动的量。

数据完整性是ZFS的一个标志。ZFS系统中的每个块都使用一个256位校验和来验证数据，而不是依赖底层硬件来检测错误。在使用镜像或RAID的冗余系统中，ZFS自动重新构建任何损坏的块，而无需用户干预。因为ZFS会持续验证磁盘上的数据完整性，所以FreeNAS设备可以在断电后继续运行，而不需要在每个卷上运行Unix fsck命令。

ZFS实际上是一个RAID控制器、卷管理器和文件系统合而为一的工具。与许多其他企业存储产品不同，不需要为每个产品单独使用管理工具。

在RAID前线，FreeNAS为如何组装提供了许多选择。除了许多RAID选项(RAID 0、1、5、6、10、50和60)之外，ZFS还有两个自己的方法，即raidz1和raidz2。raidz1选项与RAID5相似，不同之处在于它可以容忍多个磁盘丢失，从而解决了RAID5的“写洞”问题。raidz2选项类似于RAID6，提供双重奇偶校验，而且与raidz1一样，它也可以处理多个磁盘的丢失。

与传统的卷管理器和文件系统不同，ZFS不使用固定大小的分区或卷。如果当前的卷不能提供足够的容量，ZFS可以很容易地添加更多的卷到一个实时的生产系统中，并且没有停机时间。在测试期间，我们使用一个命令扩展了ZFS存储池，不需要使设备或文件系统脱机。这种可扩展性甚至扩展到向存储池中添加不同大小的磁盘(尽管RAID通常的大小规则仍然适用)。

ZFS还提供对所选存储池的可选压缩。这可以提高性能，因为压缩池所花费的时间比将未压缩数据读写到磁盘的时间要快。压缩是具有大量文本文件(如日志)的存储池的天然适合。

使用ZFS的缺点是次要的，并且可能无法甚至在很多情况下被认为是缺点。首先，因为ZFS很大程度上归功于它的性能，缓存，最好在有很多的RAM服务器上安装。虽然6GB将在理论上足够了，在实践中ZFS系统应该有更多的 - 其它更多地方。所提供的系统iXsystems过的RAM 48GB，虽然我们还与16G和有较好的效果RAM 24GB的系统上运行FreeNAS的。在一般情况下，虽然，更ZFS可以缓存，更快的I / O性能。

如果可用内存确实是个问题，那么FreeNAS也可以使用FreeBSD的常规UFS文件系统安装，RAM只有2GB。

其次，由于许可证问题ZFS主要在BSD系统上运行，虽然有一Linux港口可用(仅适用于ZFS，而不是整个FreeNAS系统)。操作系统的选择对FreeNAS来说不是问题，它是构建在FreeBSD上的一个交钥匙发行版。即使不熟悉FreeBSD的用户也可以使用FreeNAS，因为它是通过一个直观而强大的Web界面进行管理的。

许可实际上只是开发者的问题。ZFS的通用开发和发行许可(CDDL)允许免费重用源代码(包括转换为封闭源代码的权利)，而Linux世界中的GNU 2.0和3.0许可要求将更改提交回开放源代码发行版。

FreeNAS性能

存储性能基准测试是一个复杂的主题，涉及到许多变量。为了确定FreeNAS将如何处理最常见的操作类型，我们设置了一个10千兆的测试平台，并使用了开源的iozone基准测试工具。

在I / O性能的关键变量，涉及各种操作的存储设备会处理的。设备可以在或大或小的块移动数据 - 以为数据库处理小额交易，对文件管理器中移动大量虚拟机映像的。的操作类型也很重要;写入磁盘往往比从中读取需要更长的时间。由于缓存，初始读或写操作可能会需要更长的时间比再读取或重新写入。和使用磁盘上的连续块的表现将优于随机操作读取和写入，因为在后一种情况下，周围有很多的磁头移动。

我们配置了iozone工具来测量6个测试用例的I/O性能，每个测试用例都使用FreeNAS设备作为两个NFS客户机的网络文件系统(NFS)服务器，这些NFS客户机也配备了10千兆以太网适配器。我们使用大记录和小记录运行了所有六组测试两次。

有一件事我们没有做的就是让FreeNAS的使用RAM的所有48个GB的由iXsystems提供的服务器。如同任何现代的操作系统，FreeBSD的放尽可能多的数据可能到RAM不必换出到磁盘之前。从RAM服务数据意味着更高的性能相对较小的读取和写入，但它不能代表性能的用户会在生产中看到。当许多用户都参与时尤其如此;然后，阅读和写作从磁盘变得不可避免。

为了确保磁盘I / O和缓存性能的平衡，我们配置FreeNAS服务器只使用6GB的RAM，与ZFS支持的最低，然后我们读到或在每项测试中写道64GB - 远远超过了可用内存。我们还配置了两个NFS客户机使用的6GB内存，即使两者有16GB可用。

测试结果

FreeNAS的性能非常快，特别是在连续读取和重读取时(参见下面的图)。存储性能测试通常以每秒字节数来度量I/O;当以位表示时，FreeNAS以6Gbps或以上的速率读取和再读取数据。

6Gbps的最高速度还包括几个其他因素:SATA3磁盘的6Gbps速度限制;NFS协议增加的开销;多个TCP流之间的争用(在这些测试期间有16个线程活动);和相对于从RAM中读取的数据的磁盘I/O数量。这里达到的最高速度大约是硬件在这些测试条件下可能达到的速度。

写和重写性能慢于读取，像往常一样在I / O标杆。随着连续的重写，FreeNAS的在大约280MBps速度移动流量。奇怪的是，连续重写与4K字节的记录就快两倍，比64K字节的。最有可能的解释是，涉及将数据写入磁盘的大量时间青睐小记录大小。

写或相对空磁盘上读取大量数据时，连续读写测试是有意义的。一旦磁盘已满，或者如果应用程序包括从数据库的不同部分读取，然后随机读写测试变得更加重要。

对于随机读和写测试，结果要慢得多。考虑到磁盘磁头在随机测试中比在顺序操作中移动得更多，这并不奇怪。在这里，较大的64 kbyte记录有所帮助，因为相对于磁盘寻道时间，用于读写的时间更多。然而，4和64 kbyte的读写时间只是顺序时间的一小部分。

在最坏的情况下，4 kbyte记录的写入只有3MBps，而串行写入则为276MBps。不过，公平地说，任何存储系统在随机测试中的表现都要比在顺序测试中差得多。这些结果并不是FreeNAS或ZFS的反映。

弗莱娜斯的价格无可匹敌。

总的来说，FreeNAS提供了一个非常积极的故事，它具有灵活性、易于管理、良好的性能——而且价格无可匹敌。

谢谢

感谢Arista网络公司提供了一台7124S 10G机架顶部交换机，将试验台上的所有系统连接在一起。

纽曼是Network World实验室联盟的成员，也有个足球雷竞技app是Network Test的总裁，Network Test是一家独立的测试实验室和工程服务咨询公司。请联系他dnewman@networktest.com。

我们是如何做到的

我们从可用性、特性和NFS I/O性能方面对FreeNAS进行了评估。在性能测试中，被测试设备是iXsystems提供的iX-2212服务器;作为可用性测试的一部分，我们还将FreeNAS软件安装在一台较旧的SuperMicro服务器上，并将其作为一台运行在VMware vSphere 5下的虚拟机。我们使用FreeNAS版本8.3.0-RELEASE-x64 (r12701M)进行测试。

可用性和特性测试包括将设备设置为NFS服务器，然后再设置为iSCSI网络连接存储(NAS)设备。在NAS的情况下，我们使用VMware vSphere 5在VMware ESX 5.0主机上创建FreeBSD虚拟机，并使用FreeNAS作为数据存储。

我们还评估了FreeNAS执行其他常见管理任务的能力，比如配置管理员权限;软件升级;使用两个10G以太网接口设置链路聚合组。

对于NFS I / O性能测试，我们使用IOZONE，一个开源的文件系统基准测试工具。这些I / O测试的目标是在六种常见的场景来比较客户端性能：初始顺序写入;连续重写;初始顺序读取;连续重读;和随机读取和写入。每两个NFS客户机都运行的FreeBSD 8.3和跑IOZONE 32GB的文件大小和八个线程每人，总共64GB的和每次测试16个线程。我们反复与4-和64K字节的记录大小的IOZONE测试。

要获得组合磁盘I / O和缓存性能的感觉，我们特意制约着FreeNAS服务器和客户机使用6GB的RAM，远远低于安装在服务器或客户端硬件RAM。这迫使磁盘I / O操作的较大数量的测试，因为可能会具有较大的用户和/或文件在企业设置的号码的情况。