¿Necesitas un NAS profesional para virtualización? El QNAP TS-h1090FU es perfecto para esto

Actualmente existen muchos formados de unidades SSD, debido al pequeño tamaño de las celdas de memoria, han ido apareciendo diferentes formatos. Los más habituales que solemos ver en los NAS son los de 2,5» con la típica interfaz SATA3, también tenemos unidades SSD de tipo M.2 tanto con interfaz SATA3 como PCIe (los NVMe). Los modelos de gama alta como este TS-h1090FU disponen de bahías para U.2 NVMe, un tipo de almacenamiento realmente rápido con el que exprimiremos al máximo el hardware del equipo.

Este nuevo servidor NAS está orientado a pequeñas y medianas empresas que necesiten una infraestructura de alto rendimiento, donde hagan uso de aplicaciones que exigen mucha velocidad y también IOPS (accesos aleatorios al almacenamiento interno). De esta forma, QNAP TS-h1090FU es perfecto para virtualización de sistemas operativos, por lo que podrías crear una infraestructura de escritorio virtual (VDI) con el que tendrás una baja latencia y una experiencia de usuario magnífica. También es perfecto para centros de datos donde necesitemos un alto rendimiento de IOPS, por ejemplo, para acceder a bases de datos muy grandes. Por supuesto, este modelo es perfecto para realizar de forma fluida trabajos de producción audiovisual, independientemente de si lo haces en resolución 4K e incluso 8K, porque tanto la velocidad como la latencia de acceso es perfecto para esto.

Características del QNAP TS-h1090FU

Este servidor NAS está disponible en varias configuraciones, tanto de procesador como de capacidad de memoria RAM predeterminada. Dependiendo del modelo que compres, tendrás unas características u otras. Os vamos a explicar las características del TS-h1090FU que nosotros hemos tenido la oportunidad de probar.

Este equipo dispone de un potente procesador AMD EPYC 7232P con 8 núcleos y 16 hilos, es capaz de alcanzar una velocidad de hasta 3,2GHz y tiene arquitectura x86 de 64 bits. Este procesador dispone de motor de cifrado por hardware, por lo que tendremos un altísimo rendimiento en lectura y escritura cuando usemos carpetas compartidas cifradas, cuando usemos protocolos seguros como FTPES y SFTP, así como servicios de VPN para acceder al equipo. Este procesador dispone de 17.000 puntos en passmark, esto significa que, podremos usar virtualización de forma avanzada sin ningún problema.

En cuanto a la memoria RAM de este servidor, por defecto tenemos 64GB de memoria RAM DDR4 de tipo ECC (con corrección de errores), en un total de 8 módulos de 8GB de capacidad cada uno de ellos. Este equipo dispone de un total de 12 ranuras de memoria RAM DDR4, y el tamaño máximo de memoria es de 128GB, por lo que podríamos llegar a instalar 1,5TB de memoria RAM en su interior. Al poder realizar virtualización de forma avanzada en este equipo, al instalar mucha memoria RAM nos permitirá tener levantadas muchas más máquinas virtuales simultáneamente, sin necesidad de apagar algunas de ellas debido a falta de memoria.

El almacenamiento es all-flash, es decir, tenemos todas las bahías de almacenamiento para instalar unidades SSD de alto rendimiento. Disponemos de un total de 10 bahías para alojar unidades NVMe SSD de tipo U.2, pero estas bahías también son compatibles para instalar unidades SSD de 2,5» con interfaz SATA3, para proporcionar una mayor versatilidad (aunque lógicamente, obtendremos mucho menos rendimiento). La interfaz de las unidades NVMe U.2 son PCIe 4.0 x4, por lo que podremos obtener un grandísimo rendimiento.

Con este almacenamiento ultrarrápido, también es fundamental contar con una red local realmente rápido. En este caso, tenemos un total de 2 puertos SFP28 a 25Gbps de velocidad, por lo que necesitaremos un switch con este tipo de puertos y una infraestructura de red que sea capaz de soportarlo. También contamos con 2 puertos 2.5G Multigigabit para usarlo con el habitual cable de red Ethernet. Este equipo soporta tanto Wake ON LAN en los puertos Multigigabit, como Jumbo Frames en todos ellos (los SFP28 y los 2.5G) para maximizar el rendimiento real. En cuanto a los puertos USB, tenemos un total de tres puertos USB 3.0 a 5Gbps, perfecto para hacer copias de seguridad externas, o bien conectar un DAS de QNAP y tener almacenamiento en discos duros de alta capacidad.

Si quieres expandir los puertos y conexiones de este NAS, debes saber que este modelo cuenta con dos ranuras PCIe 4.0 x16, por lo que podremos instalar tarjetas de expansión con conectividad 10G, puertos USB 3.2 Gen 2 a 10Gbps, e incluso también puertos Thunderbolt3, más unidades SSD de tipo M.2 etc. Lo más importante es que la tarjeta que compres sea de perfil bajo, para que puedas instalarlas en el NAS.

Otras características son que dispone de dos fuentes de alimentación de 550W redundantes, para evitar cortes en el suministro eléctrico debido a avería de la fuente o de la corriente eléctrica. También tenemos un total de 5 ventiladores de 60mm de diámetro, con el objetivo de refrigerar adecuadamente los componentes internos. Este equipo es realmente grande y de tipo enrackable, sus dimensiones son de 44mm de alto por 430mm de ancho para que entre en el rack, pero tiene 582mm de profundidad, así que cuidado con tener un rack de «solo» 60cm de profundidad que entrará bastante justo para gestionar el cableado adecuadamente. Por último, tiene un peso de 11,6Kg, por lo que se harán necesarias unas guías que se venden por separado.

Ahora que ya conocemos las principales características del QNAP TS-h1090FU, vamos a ver cómo se comporta con múltiples máquinas virtuales y también varios contenedores de Docker.

Funcionamiento de Virtualization Station en este NAS

El sistema operativo incorporado en este equipo es el QuTS hero, el sistema operativo del fabricante QNAP que utiliza el sistema de archivos ZFS, por lo que tendremos a nuestra disposición opciones muy avanzadas para satisfacer las necesidades de los usuarios. Tendremos compresión en los dataset (carpetas compartidas que creemos), también disponemos de deduplicación, instantáneas de forma nativa y muchas más opciones avanzadas para que la integridad de los datos sea perfecta.

Como os hemos indicado antes, el procesador incorporado en el servidor NAS que estamos probando es el AMD EPYC 7232P, y tenemos un total de 64GB de memoria RAM en esta configuración.

Este NAS dispone de un total de 10 bahías para unidades SSD NVMe U.2 o bien de 2,5» SATA3. En este caso, nosotros hemos usado el siguiente almacenamiento:

• 4 unidades de Western Digital Ultrastar DC SN640 NVMe SSD de 4TB de capacidad cada uno de ellos. La configuración utilizada ha sido un RAID 5, así que vamos a tener la posibilidad de que se rompa una de las unidades y podamos seguir trabajando con normalidad. Aquí es donde crearemos una carpeta compartida para almacenar todas las máquinas virtuales que vayamos a crear, y también para los contenedores creados con Container Station.
• 2 unidades de Western Digital Red SA500 de 2TB cada una de ellas. La configuración en este caso ha sido de RAID 1.

Como podéis ver en la siguiente imagen, tenemos un total de cuatro unidades WD de tipo U.2 que son las de 3.49TB de capacidad, y otras dos unidades WD Red de tipo SATA3 que son las de 1.82TB de capacidad.

Hemos realizado una prueba de lectura de las unidades SSD, tanto de las NVMe de tipo U.2 como también las SATA3, tanto en lectura secuencial como también en IOPS en lectura. Los resultados muestran una grandísima diferencia entre ambos tipos de unidades de SSD. Los NVMe U.2 consiguen 2.14GB/s de lectura secuencial, mientras que los SATA solamente consiguen unos 440MB/s de velocidad. Algo similar ocurre en los IOPS, y es que las unidades NVMe U.2 con hasta cinco veces más rápidos que los SATA. Hay que tener en cuenta que, estas unidades WD son de tipo PCIe 3.0 x4, y el NAS soporta PCIe 4.0 x4, así que, si compras e instalas unidades SSD con este estándar, conseguirás mayor rendimiento.

Virtualization Station es el software del fabricante QNAP que nos permite virtualizar sistemas operativos completos, se instala desde App Center de forma completamente gratuita, ya que no tenemos que pagar ningún tipo de licencia. Este software de virtualización, unido al «Conmutador virtual y de red» nos permitirá realizar configuraciones realmente avanzadas. En el menú principal de Virtualization Station podemos ver todas las máquinas virtuales en ejecución y también las que están suspendidas y apagadas. Otro aspecto importante son los núcleos de CPU asignados y la memoria RAM provisionada, algo que debemos controlar bien para no «pasarnos» en caso de que las VM usen demasiada memoria RAM.

Las máquinas virtuales que hemos configurado son Windows 11 y Debian 12 en sus últimas versiones, hemos duplicado estas VM para levantar varias de ellas simultáneamente, y así ver el funcionamiento cuando tenemos muchas en ejecución. En el caso de Debian 12, la configuración que hemos usado es asignar 4 vCPU, 4 GB de memoria RAM y tanto el almacenamiento como la red hemos usado VirtIO. Hemos realizado una prueba a nivel de red con el puerto de 25G, y usando un PC con una tarjeta a 10Gbps, y el rendimiento iperf3 ha sido el máximo de la interfaz 10G.

En el caso de Windows 11, también hemos asignado los mismos recursos de hardware, y hemos usado la misma configuración de VirtIO en el almacenamiento, para obtener el mejor rendimiento posible cuando tenemos el sistema operativo virtualizado.

Los recursos de memoria RAM son muy importantes si vamos a levantar muchas máquinas virtuales simultáneamente. Siempre deberíamos dejar reservada algo de memoria para el sistema ZFS ARC y obtener el mejor rendimiento posible del almacenamiento, no obstante, tenemos la posibilidad de configurar un «Sobrecompromiso de memoria» para reducir las limitaciones de memoria RAM, y permitir que las máquinas virtuales asignen más memoria virtual de la que tiene la máquina física, porque no siempre estarán usando la máxima memoria RAM asignada. QNAP nos recomienda que no sobrepasemos el 50%, pero podemos personalizarlo como nosotros queramos.

Muy pronto Virtualization Station soportará alta disponibilidad de las máquinas virtuales, esto significa que, podemos hacer una transición automáticamente de la VM a un dispositivo de almacenamiento secundario en caso de fallo de hardware, minimizando interrupciones en el servicio. Esta característica es muy interesante para entornos críticos, donde se necesite la continuidad de las VM para el buen funcionamiento del negocio.

En nuestras pruebas levantando muchas máquinas virtuales (hasta 15 en total), hemos comprobado que el rendimiento que nos proporciona este NAS es simplemente perfecto. El arranque de un sistema operativo como Windows 11 ha sido realmente rápido, y mucho más un sistema operativo como Debian 12 que normalmente ya arranca mucho más rápido. Otra prueba que hemos realizado es arrancar hasta 5 máquinas virtuales de forma simultánea, para ver si hay una bajada en la velocidad de carga, y lo cierto es que no hemos notado absolutamente nada, carga igual de rápido que si fuera una sola.

Si vas a usar muchas máquinas virtuales como infraestructura de escritorio remoto (VDI), te funcionará todo perfectamente, pero hay que tener en cuenta qué usos le vas a dar a las VM. Hay que tener en cuenta las limitaciones del procesador AMD EPYC, no puedes pretender realizar edición de vídeo a nivel profesional, básicamente porque no contamos con aceleración de una GPU dedicada, y porque el procesador tiene 17.000 puntos en Passmark. Pero sí podrías usarlo perfectamente para tareas de postproducción, e incluso renderizar desde el PC o MAC directamente al NAS. Para tareas básicas de ofimática o algo más avanzado como edición de fotografía, podrías usarlo sin problemas con múltiples usuarios. Dependiendo de las necesidades que tengas, podrás levantar más o menos máquinas virtuales para que todo funcione correctamente, eso tendrías que probarlo para ver hasta dónde puedes aprovechar su hardware al máximo.

Contenedores Docker usando Container Station

Si el funcionamiento de máquinas virtuales completas ha sido perfecto en este NAS tan potente y con un almacenamiento tan rápido, es de esperar que si levantas decenas de contenedores Docker también te funcione perfectamente, aunque uses contenedores de bases de datos, Grafana para mostrar datos, un sistema de domótica como Home Assistant o cualquier contenedor que se nos ocurra que tiene un gran consumo de recursos (comparado con otros contenedores) como Nextcloud. En nuestras pruebas hemos usado un total de 11 contenedores con diferentes softwares que usamos habitualmente, y hemos copiado el contenido del contenedor de nuestro NAS en producción a este NAS de pruebas (excepto Home Assistant, que usamos HAOS y no lo tenemos bajo Docker), para probarlo en un entorno real, y lo cierto es que ha funcionado perfectamente.

Como podéis ver, tenemos la memoria RAM colapsada debido a que también tenemos levantadas las máquinas virtuales con Virtualization Station, la CPU está a solo el 7% porque no estamos haciendo nada en esas VM, entonces apenas tienen consumo de recursos. El límite de este NAS lo encontraremos antes en el procesador, que en el resto de hardware del equipo, ya que tenemos posibilidad de instalar más de 1TB de memoria RAM, conectividad súper rápida con puertos 25Gbps, y un almacenamiento NVMe U.2 realmente rápido.

Conclusiones

Este servidor NAS all-flash tiene un hardware realmente potente, por lo que está orientado a pequeñas y medianas empresas que necesitan un NAS muy potente y rápido. Debido al almacenamiento NVMe U.2 vamos a poder obtener velocidades realmente elevadas, tanto en lectura como en escritura, pero también tendremos unos IOPS muy elevados para los accesorios aleatorios. Gracias a su conectividad de red con los dos puertos SFP28 a 25Gbps de velocidad, vamos a poder exprimir al máximo el hardware por parte de los trabajadores de la empresa, y es que vamos a poder usar este NAS como una infraestructura de escritorio remoto levantando decenas de máquinas virtuales y contenedores Docker sin ningún problema.

A la hora de dimensionar este equipo, debes tener en cuenta la limitación del procesador que elijas, y es que, aunque el AMD EPYC 7232P es realmente potente, llegando hasta los 17.000 puntos en Passmark, podrías llegar a saturarlo dependiendo de tu actividad en las máquinas virtuales que levantes. La memoria RAM podríamos decir que no tendremos límite, ya que admite hasta 1,5TB de capacidad, y a nivel de red tampoco con sus dos puertos a 25Gbps, más otros dos puertos 2.5G Multigigabit. En el caso de que quieras usar almacenamiento masivo en este NAS, tendrás que comprar un DAS del fabricante QNAP y conectarlo por USB 3.0 a él, de esta forma, podrás realizar copias de seguridad y automatizarlas con HBS3 y las programaciones que nos permite realizar.