QNAP QuCPE-3034 Switch administrado VM/VNF Review

Introducción a las características del QNAP QuCPE-3034

Esta nueva serie QNAP QuCPE-3034, de la que espero que os guste nuestra review, es un dispositivo realmente curioso porque ofrece todo el potencial de un potente switch completamente administrado con las opciones poco habituales de virtualización de entornos de red, máquinas virtuales y acceso a tecnologías como SD-WAN para una implementación de una completa red basada en máquinas virtuales de fácil despliegue y configuración.

Este pequeño dispositivo, se apoya en los últimos procesadores Atom Refresh de Intel, especializados en estos entornos, para ofrecer un entorno de fácil configuración, con acceso a múltiples tecnologías y con la opción de virtualizar máquinas de toda índole incluyendo potentes aplicaciones de red de terceros como firewalls muy reconocidos como pfSense o sistemas operativos para routers como OpenWRT o Mikrotik RouterOS.

Un dispositivo poco convencional que nos ofrece todo el potencial para concentrar todas las maquinas que necesitaríamos en un entorno de red moderno apoyado en tecnologías propias de la casa como QuWAN SDWAN para ofrecer una VPN mesh de altas prestaciones y gran ancho de banda. Soporta también otras tecnologías muy establecidas en el mercado como Wireguard VPN además de otras con soporte de hardware como IPSEC. 

Pero antes de adentrarnos en las prestaciones de este modelo, para entornos de pequeñas empresas o delegaciones, vamos a intentar aclarar algunos conceptos importantes a los que este dispositivo da una solución concentrada y efectiva.

Características técnicas del QNAP QuCPE-3034

• Número de puertos Ethernet: 12
• SFP+ 10GbE : 4 puertos Intel X533
• Ethernet 2,5GbE (RJ45): 8 puertos (2.5G, 1000M, 100M) Intel i225v
• Procesador: Intel Atom Refresh Denverton NS C3758R
• Memoria: 16 GB de memoria DDR4 2x8GB, (128GB Max)
• Flash Memory: 4 MB de SPI NOR Flash 4 GB de eMMC
• Puerto USB 3.2 Gen 1 x 2
• Almacenamiento: 2xM.2 PCI Express 3.0 4x formato 2280, 1xSATA M.2 SATA 2242
• Botón encendido
• Energía: 12 V de CC Consumo de energía 60 W
• Dimensiones: 285 x 237 x 46 mm
• Peso: 1,08Kg, peso de la caja: 1,61Kg
• Temperatura operativa:  0°C ~ +40°C
• Humedad operativa: de 5% a 95% sin condensación
• Certificaciones: CE / FCC / VCCI / BSMI / RCM / CCC / UKCA
• Solución SD-WAN de QNAP, QuWAN: Si
• Accesorios: Brackets para montaje en rack de 19", disipadores para unidades M.2
• Garantía: 3 años, extensible a 5 años. 

¿Qué es una Switch administrado para VM/VNF?

Este es un switch administrado de toda la vida solo que con los avances tecnológicos estos dispositivos con esteroides nos permiten hacer muchas cosas que solo gestionar redes locales, ahora pueden ser una solución completa de firewall, router, VPN, switch virtual, dentro de un mismo hardware apoyado, eso sí, por un sistema operativo avanzado que permite gestionar estas aplicaciones de una forma sencilla e incluso desde la nube pudiendo gestionar todos nuestros dispositivos desde un mismo punto y con menos recursos económicos y de personas especializadas.

Dos conceptos que me veréis repetir en esta review es VNF y por otro lado VM. VM es el concepto que seguramente tengáis más fresco porque se refiere a la máquina virtual de toda la vida. Este dispositivo tiene potencia de proceso, memoria y capacidad de almacenamiento para gestionar múltiples instancias de máquinas virtuales completas y también contenedores (Container Station soporta contenedores Docker y LXC exclusivamente), capaces de ofrecer diversas posibilidades que van desde aplicaciones muy especializadas, como gestores de red, redes virtuales y VPN a otras más generalistas como sistemas operativos completos Linux o Windows, sin más limitaciones que el propio hardware.

Estas tecnologías permiten a estos switches realizar operativas multifunción que incluyen algunas de las más demandas como el acceso SD-WAN para el que ya vimos que QNAP dispone de routers especializados. El QNAP QuCPE-3034 tiene capacidad para convertirse en un router con estas novedosas capacidades que permiten acceder a tecnologías de red para las que antes se requería muy especialización de hardware y mano de obra.

SD-WAN o “Software Define Wide Area Network” es una evolución sobre las redes WAN tradicionales que normalmente dependían de costosas instalaciones basadas normalmente en el protocolo MPLS normalmente orientadas a conectividad empresarial con puntos de introducción en la red muy concretos y con hardware costoso además de una gestión descentralizada que implicaba mayores costes de implementación y mantenimiento. Todo es gestionado por software, y no por hardware, lo que ha revolucionado la forma de implementar y acceder a redes seguras en malla.

Especificaciones técnicas del QNAP QuCPE-3034

El motor que impulsa este modelo de QNAP es un Intel Atom C3758R de 8 núcleos y mismos hilos de proceso. Es un procesador de 26W de TDP especializado en estos entornos, con una buena capacidad de proceso en paralelo, frecuencia básica de 2.4GHz y una magnifica capacidad de memoria DDR4 de hasta 256GB, aunque en este modelo de switch, por el uso de solo dos bancos de memoria, nos tendremos que conformar con un máximo de 64GB de RAM, 16GB ya vienen instaladas de serie.

Tiene algunas ventajas importantes en la gestión de este tipo de dispositivos, además del consumo, como por ejemplo su capacidad nativa para controlar hasta cuatro puertos 10GbE, hasta 20 líneas PCI Express 3.0 adicionales y 8 puertos USB. Toda esta capacidad se ve trasladas en este modelo en sus cuatro puertos SFP+ de 10GbE, en sus 8 puertos 2.5GbE, en sus dos ranuras M.2 para unidades PCI Express 3.0 con enlace de hasta 4x.

Dispone además de un puerto USB 2.0 de legado y otro USB 3.2 Gen1 de hasta 5Gbps de ancho de banda. Todo alimentado con una fuente interna de 60W y con la posibilidad de montaje en rack de 19 pulgadas ocupando 1U gracias a los brackets que vienen con él de serie. Sus dimensiones son de 285 x 237 x 46mm y expulsa el aire por un lateral mediante dos ventiladores de 40mm de control progresivo.

Centrándonos en las prestaciones de esta generación de procesadores Intel Atom, donde Intel ha hecho un trabajo importante de especialización para estos entornos. Con configuraciones de 2 a 16 núcleos, sin hyperthreading, y consumos de hasta 32W, estos procesadores se han diseñado para entornos IoT como en el que QNAP lo ha integrado.

Dispone de prestaciones como Intel QAT (Intel QuickAssist) para la aceleración de compresión y criptografía (utilizada por ejemplo en la encriptación de protocolos de VPN seguros como IPSec). Dispone también de las tecnologías de virtualización más extendidas del mercado así que son perfectos para alojar contenedores y máquinas virtuales de toda índole, aunque está claro que no deja de ser un procesador Atom con 8 núcleos y una frecuencia baja así que nuestras expectativas deben ser las adecuadas.

Además, dispone de otras dos tecnologías que mejoran el desempeño en este tipo de entorno. El Smart NIC SR-IOV permite asignar recursos de hardware como interfaces de red físicos directamente a una máquina virtual, eliminando proceso por parte del hipervisor, reduciendo el consumo de recursos de CPU y mejorando el ancho de banda.

El DPDK (kit de desarrollo de plano de datos) permite también eliminar la capa del sistema operativo huésped para acceder directamente a los recursos del kernel del hipervisor y de ahí al dispositivo conectado. Con todas estas tecnologías los dispositivos equipados con estos procesadores pueden doblar el ancho de banda de sus interfaces de red y mejorar en buena medida el rendimiento general de cualquier aplicación de virtualización.

El QNAP QuCPE-3034 viene con este solvente procesador, 16GB de memoria ampliables por el usuario (Máximo 128GB en dos bancos DIMM DDR4 2400) y dos puntos de almacenamiento PCI Express, que si deberemos aportar nosotros puesto que no viene ningún tipo de almacenamiento de serie con este modelo. El hardware se vende por unos 1300 euros, sin almacenamiento, con sistema operativo y aplicaciones muy interesantes que ahora veremos con soporte continuado.

QNE OS con funciones VNF de terceros

La principal ventaja de estos switches gestionados de última generación es que ya no tienen tareas definidas por el fabricante, sino que el fabricante nos da todo un abanico de opciones para que el hardware pueda tener incluso múltiples utilidades dentro de nuestra organización. Para QNAP la base de todo esto es QNE Network. Un sistema operativo basado en Linux y expuesto al usuario con un amigable interfaz grafico administrable por web que además se asemeja mucho al interfaz de su sistema operativo para NAS, el reconocido QTS.

QNE nos ofrece un entorno ligero a modo de hipervisor donde podremos correr máquinas virtuales y contenedores. También nos ofrece el soporte para el hardware instalado y acceso a las aplicaciones clave que son eje principal del funcionamiento y desempeño de este switch.

Es además un sistema operativo transversal que nos permite gestionar todos los dispositivos similares de forma centralizada gracias a plataformas como AMIZ Cloud. Podemos incluso generar hardware clonado con redundancia para tener tolerancia a fallo en caso de que el hardware principal tenga un error sin que perdamos en ningún momento toda la funcionalidad del dispositivo principal.

Nos proporciona la plataforma para correr máquinas virtuales, pero también aplicaciones VNF (Virtual Network Functionality) y algunas de renombre y muy extendidas, además de reconocidas y soportada por profesionales de todo el mundo como RouterOS de Mikrotik, PfSense, OpenWRT, Wireguard VPN, Zabbix, etc. También, como no, soporta funciones clásicas de redes virtuales y otras gestiones propias de switches administrados como enlaces troncales LACP donde usamos dos o más puertos para aumentar el ancho de banda, motor DHCP para asignación de IPs a dispositivos clientes o la creación, como no, de VLAN para aislar protocolos o grupos de dispositivos de la red.

QNAP Service Composer

Donde QNAP consigue verdaderamente la magia de estos switches es en el Service Composer si bien sin el QNE esta aplicación no tendría sentido ya que ofrece la capa de software necesario para el desempeño adecuado de esta aplicación.

Service Composer nos permite interconectar los puertos de hardware, como interfaces de red, con máquinas virtuales y contenedores además de ofrecer la posibilidad de integrar aplicaciones desde la tienda nativa del sistema operativo o también máquinas virtuales generalistas o especializadas generadas desde otros entornos como sus propios NAS basados en QTS.

Otra de las prestaciones de esta aplicación es que la gestión es completamente gráfica, vamos añadiendo aplicaciones o máquinas virtuales y asignando conexiones de red, acceso a redes virtuales, etc. Toda la conectividad se genera simplemente arrastrando flechas, sin ninguna necesidad de conocimiento avanzado de enrutamiento o de configuración de entornos de red virtual.

Nos permite gestionar también el funcionamiento de las redes virtuales y generar diagramas de flujo fácilmente reconocibles. Mediante AMIZ Cloud podremos incluso tener una gestión descentralizada de todos nuestros dispositivos, algo fundamental en entornos empresariales donde existan delegaciones repartidas por diferentes puntos geográficos.

Rendimiento

Este dispositivo eleva mucho las expectativas que tenemos normalmente de un switch administrado, de hecho, QNAP ni tan siquiera se digna a nombrarlo tanto en cuanto esto ya no es un conjunto de puertos con hardware dedicado a ofrecer altas prestaciones de tránsito de datos, sino que además puede ser otras muchas cosas gracias a un sistema operativo muy completo, un buen paquete de aplicaciones de serie y todo el potencial de poder ejecutar contenedores y máquinas virtuales completas.

En este sentido, con 16GB de RAM y 8 núcleos reales, este dispositivo es capaz múltiples máquinas virtuales y contenedores con soltura. Algo que nos permite hacer también es establecer afinidad de los núcleos del procesador tanto a interfaces físicos como a las propias aplicaciones. La afinidad es asignar núcleos, uno o más de uno, de forma manual para definir totalmente la carga de trabajo del procesador de forma detallada.

Con dos unidades de almacenamiento basadas en PCI Express el añadir una gran capacidad será bastante costoso, con lógica solo admite configuraciones RAID 1 para tener cierta protección ante fallos. El tamaño reducido y el hardware de calidad, pero también de bajo consumo, nos invita a usar esta unidad con máquinas virtuales que ofrezcan la funcionalidad de red que buscamos y no un medio para lograr almacenamiento masivo en red, para eso esta misma marca tiene otros dispositivos más adecuados para la tarea.

En general la respuesta es muy buena, el tránsito de datos es excelente y el acceso a todo tipo de aplicaciones, incluido el entorno SD-WAN de QNAP hacen de esta unidad una referencia en switch administrados de nueva generación.

Análisis y conclusión

Con un precio de unos 1300 euros esta unidad puede parecer cara a cualquier usuario doméstico que este leyendo esta review, pero si eres un administrador de redes de una empresa de tamaño pequeño o medio este dispositivo puede ser la entrada a una digitalización completa y segura de la red.

Nos permite reducir los consumos eléctricos, tiene menor impacto que los servidores de gran formato o los múltiples dispositivos que necesitaríamos para dar vida a toda esta funcionalidad combinada. El uso de un procesador Intel especializado también nos permite una capa de abstracción del hipervisor más transparente y ligera que mejora el tránsito de datos, consumiendo menos recursos.

Con el QNAP QuCPE-3034 podemos tener todas las prestaciones de un switch de alta capacidad, con 12 interfaces de alta velocidad, combinada con toda la funcionalidad de red que podamos desear y con una forma de gestión que hace todo mucho más accesible y rápido de configurar y perfectamente integrado en el ecosistema de hardware-software que QNAP ha ido formando en todas sus gamas de producto de redes y almacenamiento en red.

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