儲存的兩難是當前我們許多人在辦公室應用與資料中心端、工作室與家庭中常面對的情形，在考量成本、空間效益、傳輸與運作效率下，很多解法因應而生，而 Qtier 的資料分層解法，則是 QNAP 在混合儲存分層上，很重要的一種最佳化架構的解法，國際儲存設備大廠也有類似的分層混合儲存機制，如 HPE 的 3PAR Adaptive Optimization、Dell EMC 的 ILM / FAST (Fully Automated Storage Tiering) 等等。
我們通常會碰到的痛點是全快閃 (All-Flash) 陣列太貴，傳統硬碟 (HDD) IOPS 太低。因此會需要類似 QNAP Qtier 這樣的技術，利用 AI 自動感知資料熱度，將「熱資料」放 NVMe，「溫資料」放 SATA SSD，「冷資料」放 HDD，產生三階層的混合儲存。
Qtier 的資料搬移不是實時的，而是在系統閒置或排程時間執行。建立儲存池後，系統需先蒐集資料存取頻率才能正確識別熱資料模式，因此通常需先等待一定運行時間，再設定排程進行分層搬移。
另一方面，Qtier 與 SSD Cache 是不同用途的加速機制，SSD Cache 提升隨機 I/O 效能但資料仍寫在原儲存層，Qtier 則是將資料本體分層，適合有明顯熱/冷資料分佈、希望同時兼顧容量與效能的情境。
QNAP NAS 實作硬體環境
Qtier 分層儲存功能其實並不是所有的 QNAP NAS 機種都支援，且通常要求較高的 RAM 配置（例如至少 8GB 以上）來穩定運作。我們測試的機器為 QNAP TS-855X ，採用的 4 顆 SSD 和 6 顆傳統硬碟如下 :
超高速層 (Ultra-High Speed): M.2 NVMe SSD (Patriot P300 512GB x2) -> 組建 RAID 1 (確保快取/熱資料安全性)。
高速層 (High Speed): 2.5″ SATA SSD (Patriot P220 512GB x2) -> 組建 RAID 1。
容量層 (Capacity): 3.5″ SATA HDD (Seagate IronWolf 4TB x6) -> 組建 RAID 6 (雙重同位元檢查，高容錯)。
RAID 6 可說是在大容量 HDD 陣列中的主要選項之一，它有相當的重要性，可以同時有二顆硬碟故障的容錯能力，能防止重建時不幸第二顆硬碟損壞，這是一般若採用 RAID 5 規格打造磁碟陣列的最大問題， RAID 5 有可能在壞掉一顆硬碟時，你拿新的來抽換，系統進行磁碟陣列重建，但這時因為硬碟全部都高速運轉跑資料，在硬碟壽命差不多的情況下，又不幸出現一顆壞掉，那你原本的 RAID 5 磁碟陣列就有可能毀損失效，上面的資料就比較難拯救回來。
設定流程教學
打開儲存空間總管，選擇建立儲存池，這時我們要選建立 Qtier 儲存池。
步驟一：定義超高速層。 為何選用 NVMe 作為最頂層 ? 因為它主要是負責極高隨機讀寫。
步驟二：定義高速層。SATA SSD 的角色在這邊因素速度比 PCIe-4 SSD 慢一點，所以負責承接次熱資料，它的性價比高，容量甚至可以買更大一點也沒關係。
步驟三：定義容量層。這是資料的最終歸宿，建議採用至少 RAID 6 以上的規則來打造，這樣會有更好的資料安全性。
步驟四：完成建立。
CyberQ 建議
採用這種三層架構，將帶來包括 VM 啟動速度、檔案索引速度等的速度提升，QSync的資料同步作業也會受惠。
Qtier 的排程設定 (Data Migration Schedule)：
「儲存空間總管」 > 選取該儲存池 > Qtier 設定頁面。
由於 Qtier 不是隨時都在搬移資料，那樣反而會影響效能，所以需要設定「自動分層排程」（例如設定在半夜 2:00 – 6:00 進行），讓 NAS 在閒置時整理資料，自動將資料分層。
分層前最短的保留時間，這個設定是決定資料被存取後，在 SSD 高速層至少保留多久才會被移至 HDD 層。
設定值方面，1-7 天資料存取的適用情境是模式變化快，而由於SSD 空間有限，一般主要建議是 7-14 天，這是一般混合使用的情形，如果你的 SSD 空間比較大，那麼可以選擇 30 天，讓資料長期留在 SSD上。
CyberQ 這邊建議是設定 7 天或 14 天，理由是一般辦公室應用的存取模式相對穩定，7-14 天足以識別真正的熱資料，如果設定 30 天某些情況可能又會太長，可能導致 SSD 空間被不常用的資料佔滿。而我們主要常用的 VM 虛擬機、容器和 Qsync 的常用資料會因持續存取而自動保留在 SSD 層。
其他設定方面，針對 SSD 層（特別是消費級 SSD），預留空間 (Over-provisioning) 設定這邊，建議是 10 %，而 IO Aware啟用（這就是讓系統自動智慧幫你做資料分層，預設是 25%），分層排程系統閒置時自動執行快照的保留空間設定10%-15%，而警示臨界值的設定改為 80%。
以下則是設定這個儲存池的預留空間，用於維持儲存池運作效能與穩定性， 也可以延長儲存池中 SSD 的使用壽命，建議設定5%-10%，我們這邊是設定 7%。
容錯與修復邏輯
由於我們配置了 RAID 6 (HDD) 和 RAID 1 (SSD)，如果 SSD 層故障，Qtier 的資料保護機制會確保資料完整性，不會因為 SSD 掛掉就全毀。由於 Qtier 不是快取機制，而是自動將資料實際存放在不同階層。因此 SSD 層也必須具備 RAID 保護，以避免因單顆 SSD 故障而損失資料。此外，整個 Qtier 儲存池的可用性取決於所有層級的 RAID 安全性，規劃時必須整體考量。
以下是 SSD 或 HDD 在這樣系統中的故障情境與系統行為
| 故障情境 | 系統行為 | 資料影響 |
|---|---|---|
| SSD 層單碟故障 | RAID 1 降級運作，警示通知 | 無資料遺失，需要更新 SSD 恢復磁碟陣列 |
| SSD 層雙碟同時故障 | 儲存池進入降級或離線狀態 | 該層資料可能遺失，需要拿新的SSD重建該層 |
| HDD 層單碟故障 | RAID 6 降級運作，警示通知 | 無資料遺失，需要更新硬碟恢復磁碟陣列 |
| HDD 層雙碟同時故障 | RAID 6 仍可運作 | 無資料遺失，需要更新硬碟恢復磁碟陣列 |
| HDD 層三碟同時故障 | RAID 6 儲存池進入離線狀態 | 該層資料可能遺失，需要找資料復原服務 |
另外，我們針對一般辦公室與機房運作的 NAS 環境還有幾項建議措施 :
1、啟用熱備援（Hot Spare）：若有額外磁碟，可設定為熱備援，故障時會自動重建磁碟陣列。
2、定期快照：搭配 QNAP 在 QuTS 系列作業系統使用的 ZFS 檔案系統，採用它們的快照功能，提供額外的資料還原點。
3、監控磁碟健康：透過 DA Drive Analyzer 預測磁碟故障風險。
4、異地備份：重要資料應搭配 Hybrid Backup Sync 進行異地或雲端備份。
Qtier 儲存池的資料保護仰賴各層級的 RAID 配置。與 SSD 快取不同，Qtier 的 SSD 層存放的是資料本體，因此務必為 SSD 層配置適當的 RAID 保護，所以我們設定 RAID 1 ，意思就是萬一掛掉一個 SSD，你再去換一片上來更換即可，資料不會掉。本範例的 RAID 1 + RAID 1 + RAID 6 共三層的組合，可在效能與安全性之間取得良好平衡。
設定完成後，可透過「儲存與快照總管」>「管理」>「Qtier Auto Tiering」頁籤，查看分層狀態與統計資訊。建議觀察一至兩週後，依據實際資料分布與效能表現再進行微調。
我們在 Qtier 管理頁面中，可調整「資料重新配置速率」與「資料保留比率」等設定：較高的搬移速率雖能快完成分層，但可能增加系統負載。而資料保留比率則控制熱資料在 SSD 層的停留時間，需依實際存取模式微調。
Qtier 自動分層儲存能有效發揮 SSD 的效能優勢，同時保有 HDD 的大容量特性。透過適當的參數調整，可讓 NAS 在虛擬化、AI 運算及日常備份等多元應用中，達到效能與成本的最佳平衡，花錢買 SSD 是有感的。
最後一個點想提的是， QNAP 這個分層儲存架構是隨著 NAS 作業系統提供的，並不需要像是某些國際大廠這些功能是另外再授權費用，算佛心，和他們免費提供的全備份軟體是類似的。
