Poradnik – jak działają migawki (snapshot) na QNAP NAS ?

Firma QNAP od oprogramowania QTS w wersji 4.3.4 daje możliwość uruchamiania migawek na wszystkich serwerach QNAP, która są w aktualnej sprzedaży, tak nawet na bardzo popularnych serwerach z procesorami ARM tj. TS-231P czy TS-228A.

Po co mi migawka ?

Migawki to świetne narzędzie do zabezpieczenia danych przechowywanych na serwerze QNAP NAS. Po pierwsze, jeżeli ransomware zaszyfruje nasze dane, to bez problemu możemy je odzyskać z migawki. Po drugie, jeżeli sami przez przypadek skasujemy dane, to bez problemu możemy je odzyskać z migawki. Po trzecie, migawka to super narzędzie do wersjonowania danych, jeżeli będziesz potrzebował pliku w wersji z przed tygodnia, to znowu bez problemu odzyskasz go z migawki.

Co to jest migawka i gdzie jest zapisywana ?

Migawka to kopia danych w danym punkcie czasu wykonana na poziomie bloków. W QNAP NAS migawki są zapisywane na puli dyskowej. Migawki pozwalają serwerowi QNAP NAS na rejestrowanie stanu systemu w dowolnym momencie. W razie wystąpienia nieoczekiwanego zdarzenia w systemie można go przywrócić do wcześniejszego stanu zarejestrowanego w migawce. Menadżer pamięci zawiera łatwe w użyciu narzędzie do obsługi migawek dostępne za pośrednictwem przeglądarki internetowej. Dzięki temu można łatwo tworzyć kopie zapasowe danych i przywracać je do dowolnego punktu w czasie.

Jaki typ wolumin dla migawki?

Załóżmy, że mamy QNAP NAS na dwa dyski, każdy o pojemności 10TB. Następnie skonfigurowaliśmy na nim RAID 1, czyli do naszej dyspozycji mamy 10TB przestrzeni dyskowej. Teraz na tej przestrzeni dyskowej tworzymy pulę dyskową też 10TB, pula dyskowa jest to logiczne odwzorowanie bloków dysków.

Dlaczego na dyskach stworzyliśmy najpierw pulę, a nie od razu wolumin? Wynika to z tego, że migawki nie są przechowywane na woluminie w formie plikowej, a na puli dyskowej (blokowo), dzięki temu działa to wydajniej i jest to bezpieczniejsze, gdyż w razie uszkodzenia woluminu, nasze dane są bezpieczne w migawkach na puli.

Na puli dyskowej tworzymy wolumin dynamiczny 3TB. Dlaczego dynamiczny, a nie statyczny? Oczywiście można statyczny stworzyć, ale jest to nie efektywny. Przykładowo, jeżeli stworzymy wolumin 3TB na puli pamięci o pojemności 10TB, to automatycznie na stałe ta przestrzeń zostanie zarezerwowana dla woluminu statycznego, więc do wykorzystania zostanie nam tylko 7TB. W momencie gdy stworzymy wolumin dynamiczny to bloki danych z puli dyskowej będą alokowane dynamicznie. Co to oznacza? Po stworzeniu woluminu 3TB na puli 10TB, nadal w puli będę miał do dyspozycji 10TB, gdyż na wolumin dynamiczny nie zapisałem jeszcze danych. Jeżeli na woluminie zapiszę 1TB danych to na puli będę miał 9TB wolnego.

Wolumin dynamiczny jest bardzo efektywny. Często na etapie konfigurowania sprzętu nie wiemy ile danych będziemy na nim zapisywać. W przypadku powyżej jeżeli mamy wolumin statyczny 3TB, a w praktyce zapiszemy na niego tylko 1 TB danych, to zmarnujemy 2TB przestrzeni dyskowej, która na stałe jest przypisana do woluminu statycznego. W przypadku woluminu dynamicznego jeżeli zapisalibyśmy na niego tylko 1TB danych to pozostałe 2TB byłyby dalej dostępne dla puli dyskowej. A to bardzo ważne bo im więcej mamy wolnego miejsca na puli dyskowej, to tym więcej migawek możemy przechowywać.

Jak działa migawka?

Na rysunku poniżej widzimy dane zapisane na system plików EXT4. My postrzegamy je jako pliki, w rzeczywistości są one podzielone na bloki logiczne i przechowywane na woluminie (w naszym przypadku typu thin), mają one też swoje bezpośrednie odwzorowanie w postaci bloków fizycznych na puli dyskowej.

Należy zwrócić uwagę, na to, że metadane puli dyskowej mają zapisane informację o tym na których blokach fizycznych są przechowywane bloki logiczne naszego woluminu.

Wykonanie migawki powoduje zapisanie w metadanych informacji o stanie bloków fizycznych puli dyskowej oraz zablokowanie możliwości edycji tych bloków. Co ważne wykonanie migawki jest szybkie i nie zwiększa ilości zajmowanej przestrzeni fizycznej.

W momencie gdy chcemy zapisać nowe dane na systemie plików, to trafiają one na kolejne wolne fizyczne bloki puli dyskowej.

Gdy wykonamy kolejną migawkę, to ponownie informacja o niej zostanie zapisana w metadanych puli dyskowej i tym razem będzie ona zawierała informację o blokach danych, które już były zapisane na puli jak również te nowe.

A co, gdy będziemy chcieli edytować plik, który znajduje się już w migawce? W takim przypadku blok danych przypisany do migawki nie zostaje edytowany, oraz nie zostanie przeniesiony. Zamiast tego zmiana, a bardziej blok danych, który reprezentuje tą zmianę jest zapisany na pierwszym wolnym bloku fizycznym puli dyskowej.

Często pytacie ile dodatkowego miejsca potrzebujemy na migawki. Oczywiście to zależy jak duże zmiany będziecie mieli w stosunku do tego co zapisane jest w migawkach w stosunku do aktualnego stanu danych na systemie plików. Jeżeli w naszym przypadku zmiana C1 będzie miała 100MB to de facto migawka będzie zajmować 100MB, nie więcej, nie mniej.

Co możemy zrobić z migawkami ?

Migawki są po to, aby zabezpieczyć nasze dane, migawki możemy przechowywać na tym samym serwerze QNAP NAS jak i możemy replikować je na drugi QNAP NAS. Oczywiście z migawek możemy odczytywać nasze dane, możemy pobierać pojedyncze pliki bezpośrednio na nasz komputer, możemy odzyskiwać pojedyncze pliki do oryginalnej lokalizacji na QNAP NAS lub do nowej lokalizacji. Co ważne, w przypadku pojedynczych plików, administrator ma ułatwione zadanie bo migawki są zamontowane tylko do odczytu więc użytkownicy sami mogą w razie potrzeby wyciągać z nich potrzebne pliki.

W tym przypadku użytkownicy mają dostęp do wszystkich danych z migawki, ale co bardzo ważne, jest to dostęp tylko do odczytu więc muszą oni pobrać interesujący pliki, nie mogą go zmieniać, tym samy dane w migawce są nie naruszone.

Jeżeli pula dyskowa ma dużo miejsca wolnego, to migawkę możemy sklonować i zamontować jako drugi wolumin, a następnie dowolnie edytować dane, które się w niej znajdują. Może to być doskonałe środowisko testowe, np. jeżeli chcemy wprowadzić jakieś zmiany do produkcji, a nie jesteśmy pewni czy wszystko zadziała, tak jakbyśmy sobie tego życzyli, wtedy właśnie możemy przeprowadzić testy na sklonowanych danych z migawki i jeżeli wszystko będzie ok spokojnie będzie można je wdrożyć do produkcji. Pamiętajcie pula dyskowa musi mieć miejsce, dlatego jak już wspominałem zawsze lepsze będą woluminy typu thin niż thik.

Oczywiście zamiast odzyskiwać pojedyncze pliki, możemy po prostu przywrócić całą migawkę, ta opcja szczególnie się przyda, gdy nasze dane zostaną zainfekowane ransomware.

Ransomware atakuje QNAP NAS

Każdy serwer plików, dysk sieciowy jest narażony na atak ransomware, i nic nas przed tym nie ochroni, ale jak masz migawki, to szybko możesz przywrócić system do momentu, gdy wirusa nie było. Zachęcamy do obejrzenia poniższego wideo, tam pokazaliśmy jak WannaCry szyfruje dane i jak przy pomocy migawek na QNAP odzyskujemy swoje dane.

Podsumowanie

Niestety żyjemy w czasach, gdzie ataków ransowmare będzie coraz więcej, bo to po prosty bardzo dobry biznes. Niestety antywirus, UTM, Firewall i inne tego typu rozwiązania, nie chronią nas w 100% przed atakami tego typu, szczególnie jak mamy doczynienia z nowymi atakami. Przykładowo w dniu dzisiejszym nasze komputery zaczął atakować StalinLocker i jestem pewny, że 100% programów antywirusowych nie rozpozna tego ataku, co za tym idzie zaszyfruje on Wasze cenne dane. Mając QNAP NAS z migawkami, w razie ataku spokojnie bez płacenia okupu możecie odzyskać swoje dane. W tym momencie wszystkie serwery QNAP dostępne w sprzedaży obsługują migawki, nawet najtańszy TS-228A.