NAS-Systeme im professionellen Umfeld richtig einsetzen

Grundlagen und Voraussetzungen für Synology-Cluster

Um ein Cluster auf Basis von Synology High Availability (SHA) aufzubauen, sind zwei vollständig identische Synology-NAS-Systeme notwendig. Insgesamt kann der SHA-Cluster aus zwei Knoten bestehen, einer ist aktiv, der andere ist passiv. Es gibt generell die Möglichkeit aus zwei verschiedenen NAS-Systemen ein Cluster aufzubauen. Das ist in produktiven Umgebungen aber kaum zu empfehlen. Um sicherzustellen, dass der passive Knoten im Cluster bei einem Ausfall des aktiven Knotens fehlerfrei funktioniert, sollten beide Knoten nicht nur identische Hardware nutzen, sondern auch die gleiche DSM-Version und die gleichen Apps in den jeweils identischen Versionen. Nach dem Aufbau des Clusters, erfolgt die DSM-Aktualisierung über die Cluster-App. Diese kann beide Systeme parallel aktualisieren. 

Admins sollten daher darauf achten möglichst zwei komplette NAS-Zwillinge einzusetzen, um ein Cluster zu erstellen. Natürlich sollte auch die Konfiguration der Datenträger identisch sein, und beide NAS-Systeme sollten über eine komplett identische Datenträgerkonfiguration verfügen, auch bezüglich der Einrichtung. Die Datenträger müssen außerdem in den beiden NAS-Systemen in den gleichen Laufwerksschächten eingebaut sein. Bei der Einrichtung eines Clusters zeigt der Assistent ausführliche Informationen an, was alles eingerichtet sein muss, damit das Cluster aufgebaut werden kann. 

Außerdem unterstützen Synology-Cluster keine SHR-Volumes. Synology NAS-Systeme nutzen SHR-Volumes (Synology Hybrid RAID), um flexible Speicherlösungen anzubieten, die sich besonders für heterogene Festplattenkonfigurationen eignen. SHR ermöglicht es, Festplatten unterschiedlicher Größen effizient zu nutzen, indem die Lösung den verfügbaren Speicherplatz optimiert und dabei gleichzeitig redundante Datenabsicherung bietet. Im Vergleich zu traditionellen RAID-Konfigurationen erleichtert SHR das Hinzufügen neuer Festplatten, ohne dass die ursprünglichen Daten migriert oder das Volume neu formatiert werden muss. Wer ein Cluster aufbauen will, muss auf SHR verzichten und auf traditionelle RAID-Konfigurationen zurückgreifen. 

Im Bereich der Netzwerkkonfiguration müssen beide Cluster-Knoten natürlich statische IP-Adresse nutzen, die zum gleichen Subnetz gehören. Die NAS-Systeme müssen über das Netzwerk miteinander kommunizieren können und auch mit dem Rest des Netzwerks Kontakt aufbauen können. Auch für die LAN-Konfiguration gilt das Gleiche, wie für den Rest der Voraussetzungen: Die Konfiguration muss identisch sein, das gilt auch für die Anzahl der Ports. Synology-Cluster unterstützen DHCP, DHCP-Server, IPv6, PPPoE und WLAN. Für die Einrichtung müssen diese Dienste deaktiviert sein. 

Die richtige Verkabelung von NAS-Systemen

Die beiden NAS-Systeme sollten durch ein Netzwerkkabel direkt miteinander verbunden sein, ohne zwischengeschaltete Switches. Über dieses Kabel kommunizieren die NAS-Systeme miteinander. Grundsätzlich ist für die Verbindung der beiden NAS-Systeme mit dem Netzwerk auch der Einsatz mehrerer Switches sinnvoll. Das vermeidet Ausfälle beider Knoten, wenn der angeschlossene Switch ausfällt. 

Synology-Cluster einrichten

Die Einrichtung des Synolog-Clusters erfolgt in der Weboberfläche DSM. Hier steht die App Synology High Availabilityzur Verfügung. Diese App leitet durch die Einrichtung. 

Mit Hochverfügbarkeitscluster erstellen startet der Einrichtungsassistent. Im ersten Fenster zeigt der Assistent an, auf was Admins alles achten müssen, um das Cluster einzurichten. Über den Assistenten erhält man auch Informationen zu Best Practices, zum Beispiel zur Einrichtung der Netzwerkschnittstellen. Im Rahmen der Einrichtung erfolgt danach die Auswahl der Netzwerkschnittstelle für das Cluster sowie die Auswahl der Schnittstelle für den Heartbeat zwischen den Cluster-Knoten. Es ist nicht erlaubt die gleiche Schnittstelle zu verwenden. Für die Einrichtung des Clusters ist es außerdem notwendig, dass die Schnittstellen auch bereits aktiv sind und kommunizieren können. 

Für die Einrichtung eines Clusters ist es außerdem sinnvoll in den Netzwerkeinstellungen die Link Aggregation für mehrere Schnittstellen einzurichten. Link Aggregation, auch bekannt als Port Trunking oder IEEE 802.3ad, ermöglicht es, mehrere physische Netzwerkverbindungen zu einem logischen Link zusammenzufassen. Dadurch erhöht sich sowohl die verfügbare Bandbreite als auch die Ausfallsicherheit. Die Last wird über die verschiedenen Links verteilt, was die Effizienz des Datenverkehrs steigert und Engpässe reduziert. Sollte eine der Verbindungen ausfallen, bleibt der Datenfluss über die verbleibenden Links bestehen, was die Verfügbarkeit des Netzwerks verbessert. Dies ist besonders in Umgebungen mit hohen Datenanforderungen und Redundanzbedürfnissen relevant, wie in Rechenzentren oder Unternehmensnetzwerken.

Sobald das Cluster eingerichtet ist, erfolgt die Verwaltung und Überwachung über die App. Hier ist auch der Status des Clusters zu sehen und es lassen sich Einstellungen ändern. In diesem Fenster kann man in der Verwaltung des Clusters auch einen Switchover starten. In diesem Fall übernimmt der passive Knoten alle Dienste es aktiven Knotens. Es ist empfehlenswert solche Tests regelmäßig durchzuführen, um sicherzustellen, dass auch im Ernstfall die Übernahme funktioniert. Erkennt der passive Knoten, dass der aktive Knoten nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert, zum Beispiel weil Dienste ausgefallen sind, Volumes nicht mehr funktionieren, oder der aktive Knoten nicht mehr im Netzwerk verfügbar ist, übernimmt er durch einen automatischen Switchover die Aufgaben des aktiven Knotens. Dazu übernimmt der bisher passive Knoten auch die Cluster-IP-Adresse vom aktiven Knoten.