Сетевой накопитель Synology DS1621+ на шесть отсеков, со слотами M.2 и PCIe
Сетевые накопители серии DS компании Synology ориентированы на использование в «настольном» формате и не требуют установки в серверные стойки в соответствующих помещениях. Кроме собственно формата корпуса, это означает и отсутствие необходимости в дополнительном охлаждении и комфортный для дома и офиса уровень шума.
Традиционно у этого производителя номер модельного года закодирован в последних цифрах названия модели, тогда как первые цифры показывают максимальное число дисковых отсеков. При этом для устройств с поддержкой модулей расширения речь идет именно о суммарном значении. Модельный ряд у компании достаточно плотный: в серии Plus в нем представлено в настоящий момент девять моделей с числом отсеков от 2 до 12 (с учетом модулей расширения — до 24). Но непосредственно новинок в нем только две.
Накопитель DS1621+ был анонсирован еще осенью прошлого года, но только недавно добрался до нашей розницы. Эта модель имеет шесть отсеков для жестких дисков и поддерживает подключение одного или двух модулей расширения DX517, в каждый из которых можно установить еще под пять накопителей. Пожалуй, наиболее интересной особенностью устройства является использование в нем платформы AMD. Кроме того, модель имеет возможность расширения объема оперативной памяти, четыре гигабитных сетевых интерфейса, два слота M.2 для твердотельных накопителей и слот PCIe для карт расширения.
Как уже понятно по характеристикам, устройство больше ориентировано на использование в офисах для обслуживания большого числа клиентов и обеспечения высокой емкости хранения. Хотя, возможно, оно будет интересно и требовательным домашним пользователям, не стесненным в средствах. Стоимость устройства на отечественном рынке на момент подготовки статьи составляла немногим более 90 тысяч рублей.
Стоит отметить, что в каталоге компании есть также модель DS1621xs+, которая существенно отличается от рассматриваемой в этой статье.
Комплект поставки
Модель достаточно крупная и явно ориентирована на продажу тем, кто точно знает, что ему нужно. Так что оформление картонной коробки практически отсутствует, а защита при транспортировке обеспечивается двойной коробкой и толстыми вставками из вспененного пенопропилена. Размеры упаковки — около 40×33×31 см, так что хотя и можно удержать коробку одной рукой, да и на внутренней предусмотрена пластиковая ручка, но лучше все-таки использовать какие-то транспортные средства для доставки.
Комплект поставки обычный — кабель питания с европейской вилкой, два сетевых патч-корда категории 5e, комплект винтов для крепления дисков формата 2,5″, два пластиковых ключа для дисковых отсеков, краткая инструкция в картинках по началу работы.
В загрузочном чипе сетевого накопителя предусмотрен сценарий установки программного обеспечения прямо через интернет с сайта производителя, так что нет необходимости иметь какие-то программы в комплекте. Тем более, что их очень много и обновляются они часто, так что в любом случае проще и удобнее будет скачать все что требуется из раздела поддержки сайта производителя. Кстати, стоит еще раз похвалить компанию, которая не только активно работает над прошивками для своих устройств, но не забывает обновлять раздел с вопросами и ответами, руководствами и документацией. Общее число статей на нем исчисляется сотнями, причем есть и переведенные на русский язык версии.
Срок гарантийного обслуживания составляет три года. При необходимости можно докупить расширенную гарантию еще на два года. Поддержка осуществляется через личный кабинет после регистрации в нем устройства. Кроме того, есть и локальное представительство, которое может помочь в том числе и по телефону. Заметим также что гарантия у данного производителя не глобальная. Так что российское представительство отвечает только за купленные в нашей стране устройства.
Внешний вид
Дизайн всех актуальных настольных моделей серии Plus, за исключением младшей, выполнен по одному шаблону. Отличается только число дисковых отсеков — от двух в модели DS720+ до восьми в DS1821+ или даже двенадцати в DS2419+II. Последняя правда и существенно выше.
Для DS1621+ габаритные размеры составляют 282×233×166 мм без учета необходимого пространства для кабелей и доступа к дискам. Напомним, что для обеспечения надежной работы и снижения риска потери данных обязательно обеспечить комфортную температуру жестким дискам, так что лучше иметь вокруг устройства достаточное пространство для вентиляции. Формально заявлена работа в диапазоне внешних температур от 0 до 40 градусов, но доводить до максимума очень рискованно. Вес устройства без дисков немногим превышает 5 кг.
Корпус выполнен из металла и пластика, имеющих практичную черную матовую поверхность. На передней панели мы видим шесть дисковых отсеков. Их рамки, выполненные из пластика, можно дополнительно закрывать на механическую защелку. Конечно, речь здесь идет не о риске кражи, а скорее для исключения случайных открытий. Отметим, что в верхней части каждого отсека установлен многоцветный светодиод, показывающий статус диска.
По верхнему краю панели идут индикаторы: статус, внимание и четыре для активности сетевых портов. В центре установлена кнопка включения со встроенным индикатором питания. Внизу под номером модели можно обнаружить незаметный порт USB 3.0. Подключать напрямую в него крупные флешки может быть неудобно. Но с кабелями проблем быть не должно. Заметим, что знакомой по некоторым моделям фронтальной кнопки для запуска операции копирования здесь не предусмотрено.
На боковых сторонах находятся стилизованные под логотип компании решетки вентиляции с мелкой сеткой. По опыту они достаточно часто могут забиваться пылью. Производителю, конечно, виднее, но их необходимость вызывает некоторые сомнения.
Сзади слева вверху находится наклейка с MAC-адресами и серийным номером устройства. Ниже мы видим сильно утопленный в корпус вход сетевого питания в виде стандартного разъема C14. Далее идет блок из двух вентиляторов. В данной модели, как и в некоторых других, он выполнен таким образом, что можно демонтировать вентиляторы для чистки или замены без открытия корпуса — достаточно открутить четыре винта. При определенной сноровке можно сделать это и без выключения питания. Далее справа находится низкопрофильный слот для карт расширения, в частности, сетевых контроллеров.
Все остальные порты идут по нижнему краю задней панели: два USB 3.0 формата Type A, четыре гигабитных сетевых порта с индикаторами скорости и активности, два порта eSATA для фирменных блоков расширения. Если приглядеться, можно также заметить скрытую кнопку сброса и отверстие кенсингтонского замка.
На дне мы видим четыре крупные ножки с из резины, информационную наклейку, скрытый заглушкой сервисный консольный порт, люк для доступа к модулям оперативной памяти. Также здесь есть еще несколько решеток для забора воздуха.
По совокупности характеристик, дизайн заслуживает положительной оценки. Особенно стоит отметить легкий доступ к вентиляторам, поскольку это наиболее частая операция обслуживания при длительной эксплуатации устройства.
Конструкция и аппаратные характеристики
Внутренняя конструкция в целом обычная. Основой служит рама из металла для установки жестких дисков. Под ней в нижней части находится основная печатная плата сетевого накопителя. Процессор, а точнее SoC, накрыт небольшим радиатором без вентилятора.
Справа от дисковой корзины закреплен блок питания Delta Electronics на 250 Вт. Кабели от него идут на материнскую плату и на бекплейн жестких дисков. Хотя сам формат блока вполне знакомый, уникальность все-таки есть — кабели на бекплейн имеют нестандартные разъемы.
В левой части корпуса расположен отсек для карты расширения с интерфейсом PCIe 3.0×8. Фактически в слоте есть только четыре линии, что дает грубую оценку на максимальную скорость передачи данных в 4 ГБ/с, так что на пару портов 10 Гбит/с этого точно должно хватать. Заметим, что карта может быть только низкопрофильная, а максимальная длина составляет около 20 см. Конечно, толщина ее системы охлаждения не может превышать один слот.
Несколько неожиданно установлены слоты M.2 для твердотельных накопителей — доступ к ним осуществляется с фронтальной стороны через дисковые отсеки слева. Понятно, что установка и удаление SSD в любом случае требует выключения питания, так что вытащить диски не проблема. Однако все-таки места там не очень много. Плюс есть ограничение на единственный формат — 2280.
Как мы писали в начале статьи — основной платформы рассматриваемого сетевого накопителя служит чип от компании AMD. Вероятно, на волне успеха моделей для настольных ПК, компания не упустила возможность увеличить свое присутствие и в сегменте встраиваемых решений.
В данном случае речь идет о представителе семейства AMD Ryzen Embedded V1000 — чипе V1500B. Это одна из двух моделей, не имеющих встроенного графического ядра, которое для сетевого накопителя и не требуется (к сожалению, следствием этого является и отсутствие блоков аппаратного кодирования/декодирования видео). Зато удалось уложиться в 16 Вт со следующими характеристиками: 4C/8T, ядра архитектуры Zen с базовой частотой 2,2 ГГц, двухканальный контроллер оперативной памяти DDR4, встроенный контроллер USB, 16 линий PCIe 3.0. Также в этой микросхеме есть пара портов SATA и даже сетевые контроллеры 10 Гбит/с, однако в DS1621+ они не используются.
Для модулей оперативной памяти предусмотрено два слота SO-DIMM. Штатно устройство продается с одним модулем на 4 ГБ DDR4–2666 с поддержкой ECC. А максимальный поддерживаемый объем составляет 32 ГБ. По факту увеличение объема оперативной памяти востребовано только в случае активного использования дополнительных программных модулей, в частности системы виртуализации.
Несмотря на наличие сетевых контроллеров в SoC, в данной модели сетевого накопителя установлено четыре внешних гигабитных чипа Realtek. Причем велика вероятность того, что подключены они не напрямую к SoC, а через PCIe коммутатор ASMedia. Впрочем, учитывая, что каждому требуется одна линия PCIe версии 1.0, ничего страшного в этом нет.
Для подключения винчестеров, а также вероятно и реализации портов eSATA, применяются две микросхемы JMicron JMB585 (на нашем сайте был даже отдельный обзор такого контроллера более года назад). Напомним, что сам чип рассчитан на подключение по PCIe 3.0×2 и предоставляет пять портов SATA 6 Гбит/с.
Напомним, что в устройстве есть два слота M.2 для NVMe накопителей. Каждому из них «досталось» по две процессорных линии PCIe версии 3.0. Существенным, на наш взгляд, недостатком рассматриваемой модели является ограничение на варианты использования данных накопителей — они могут выступать только в роли кеша для томов на базе винчестеров. Так что если вам мало скорости механических жестких дисков, то, кроме собственно кеширования, которое имеет все-таки ограниченный круг эффективных сценариев использования, остается только «тратить» основные отсеки на твердотельные накопители формата 2,5″ SATA.
Не можем не отметить еще один не очень приятный для пользователей момент — в списке совместимости накопителей M.2 для рассматриваемой модели сетевого накопителя на момент подготовки статьи были только два устройства собственного производства Synology объемом 400 и 800 ГБ.
Еще четыре линии PCIe 3.0 используются в слоте для карт расширения, который имеет формат x8.
За охлаждение отвечают два вентилятора Y.S. Tech FD129225EB-N. Они имеют возможность регулировки скорости вращения, а также контроль за этим показателем. В настройках DSM можно выбрать один из трех предустановленных профилей выбора скорости вентиляторов. Что касается контроля, то непосредственно цифру оборотов узнать нельзя, есть только общий статус «работает — не работает».
Еще одной особенностью является новая конструкция крепления верхней П-образной крышки. Те, кто пару десятков лет назад занимался обслуживанием ПК, наверняка помнят часто очень неудобный процесс закрытия корпуса — правильно установить крышку минибашен редко удавалось с первого раза. В DS1621+ процесс заметно упрощен — в передней части корпуса есть специальные пазы, а на крышке — Т-образные ответные части. С другой стороны, в этом устройстве внутри делать обычно нечего — единственная операция, требующая снятия крышки, это установка карты расширения.
По умолчанию, на новое устройство устанавливается последняя сборка DSM 6.2. Если вы заинтересованы в использовании версии DSM 7.0, то потребуется скачать и установить ее образ в ручном режиме.
В целом получилась достаточно интересная и сбалансированная конфигурация. При этом есть возможности расширения — увеличение объема оперативной памяти, добавление модулей расширения, установка более быстрой сетевой карты. Хотя, конечно, в устройствах подобного уровня хотелось бы видеть 10 Гбит/с уже в базовой поставке. Также расстроило ограничение на использование M.2 SSD только для кеша.
Тестирование проводилось с DSM версии 7.0–41890.
Сетевая карта E10G18-T2
Одним из распространенных вариантов улучшения характеристик сетевых накопителей является установка дополнительных сетевых контроллеров. Скажем, если у вас модель на достаточно мощной платформе с большим числом отсеков для накопителей или даже со слотами M.2, но имеющая в базе только сетевые порты 1 Гбит/с, пусть даже и больше одного, — получить более 110 МБ/с на одного клиента просто так не получится. Так что здесь как раз на помощь придут дополнительные сетевые контроллеры (конечно, если для них предусмотрено место в корпусе). При этом формально производитель не ограничивает вас использованием именно его контроллеров, однако применение именно фирменных продуктов позволяет снизить риск возникновения проблем.
Если говорить конкретно про DS1621+, то для этой модели предлагаются оригинальные сетевые карты с интерфейсом PCIe 3.0×8 на один или два порта для медного кабеля на 10 Гбит/с, а также с парой оптических портов на 10 или 25 Гбит/с. Заявлена также совместимость с парой продуктов других производителей с четырьмя портами SFP+ по 10 Гбит/с.
Для тестов производитель предоставил нам сетевую карту E10G18-T2. Адаптер имеет вполне обычный дизайн низкопрофильной платы расширения (в комплекте поставки идут и обычная и короткая планка для задней панели). Длина составляет 170 мм. На лицевой стороне виден радиатор, под которым находятся пара основных микросхем. Заметим, что карта достаточно горячая, но при использовании в сетевых накопителях Synology это не будет вызывать проблем, поскольку все было проверено производителем.
Покупать именно эту модель для установки в обычный ПК или сервер нет смысла из-за ее относительно высокой стоимости. Но для определенности скажем, что реализован адаптер на базе чипа Marvell/QLogic FastLinQ QL41102 и при необходимости в сети можно найти драйвера для запуска в популярных операционных системах.
Сборка и начало работы
Для начала работы с устройством необходимо установить в него хотя бы один жесткий диск или SSD (формата 2,5″). При этом для моделей 3,5″ можно обойтись без инструментов. Кэшируюшие диски M.2 не требуют для установки открытия корпуса. Нарастить объем оперативной памяти можно через люк на дне корпуса. А вот для использования платы расширения PCIe уже придется снимать верхнюю крышку.
Далее все стандартно: подключаем питание, сетевой кабель, включаем накопитель. Следующая операция — установка встроенного программного обеспечения DSM. Это можно сделать через браузер или с применением фирменной утилиты Synology Assistant. При этом если есть доступ в интернет, то сам образ актуальной версии может быть загружен автоматически.
После первого входа через браузер будет предложен несложный мастер первой настройки, где устанавливаются основные параметры. Веб-интерфейс в новой версии DSM 7.0, с которой проводилось тестирование, стал немного ярче. При этом, конечно, сохранились удобство работы, перевод на русский язык, встроенная система помощи, форма отправки заявки в техподдержку и так далее.
Мы планируем подробно рассмотреть обновленную версию DSM в отдельной статье, так что здесь не будем уделять ей много внимания. Отметим только наиболее интересные и востребованные возможности и функции:
- гибкое управление дисковыми пулами и томами, включая миграцию и расширение без потери данных;
- поддержка файловой системы btrfs и снимков;
- проверка и контроль состояния HDD и SSD;
- поддержка работы с томами iSCSI;
- управление правами на основе общих папок, аккаунтов пользователей и групп;
- возможность интеграции с LDAP и Windows AD;
- поддержка протоколов SMB/CIFS, NFS, AFP, FTP;
- управление файлами через браузер;
- расширенные средства безопасности (использование сертификатов, защита от подбора пароля, двухфакторная аутентификация, межсетевой экран, технологии VPN, шифрование файлов, автоматическое обновление ПО);
- модуль Security Advisor для проверки настроек с точки зрения безопасности;
- встроенная система мониторинга производительности;
- система уведомлений и хранение журнала событий;
- средства обеспечения безопасного удаленного доступа.
Обязательно напомним наличие в прошивке собственного каталога дополнительных приложений «Центр пакетов». Здесь представлены десятки программ, которые могут быть использованы с устройством (отличий набора от других моделей с платформой x86_64 мы не заметили). Наиболее интересными, на наш взгляд, являются пакеты резервного копирования Hyper Backup и Active Backup for Business, утилита синхронизации файлов Synology Drive, набор офисных приложений для браузера Synology Office с поддержкой контактов, календарей и заметок, система видеонаблюдения Synology Surveillance, система виртуализации, почтовый сервер Synology MailPlus, медиасерверы, система загрузки файлов.
Плюс здесь есть общеизвестные пакеты от сторонних разработчиков, такие как Apache, PHP, Python, Docker, Joomla, MariaDB и так далее. Учитывая возможность установки до 32 ГБ оперативной памяти и процессор конфигурации 4C/8T, у рассматриваемой модели есть все шансы занять место универсального сервера в домашнем офисе или сегменте SOHO/SMB.
Для пользователей мобильных устройств пригодятся фирменные мобильные приложения, доступные в каталогах Google и Apple.
Тестирование
Для тестирования сетевого накопителя использовались пять жестких дисков Seagate ST6000NE000–2KR101 объемом 6 ТБ и интерфейсом SATA. Они относятся к серии Ironwolf Pro и предназначены для использования в сетевых накопителях и серверах с большим числом дисковых отсеков, рассчитаны на нагрузку до 300 ТБ в год. Конечно, здесь используется технология записи CMR, а максимальная емкость в этой линейке достигает 18 ТБ.
Дополнительно в некоторых тестах применялись M.2 NVMe SSD Synology SNV3400–400G объемом по 400 ТБ. Отметим, что в данной модели сетевого накопителя твердотельные диски формата M.2 могут официально использоваться только для организации кеширования томов на жестких диска, но не для создания отдельного быстрого тома.
В роли клиента выступал ПК под управлением Windows 10 с установленным в дополнение ко встроенному гигабитному Intel I219-V сетевым адаптером Intel X540-T1, подключенным прямым кабелем к 10-ти гигабитному порту адаптера Synology E10G18-T2. При этом для линка 10 Гбит/с также были включены Jumbo Frames. Основной инструмент для оценки скорости чтения и записи файлов в сети Windows — пакет Intel NASPT с нашими собственными шаблонами. Для проверки производительности в режиме томов iSCSI применялись пакеты fio и IOmeter. Для тестирования сценария базы данных мы запускали пакет sysbench на ПК под управлением Linux. Подробнее будет рассказано ниже.
Модель Synology DS1612+ имеет шесть дисковых отсеков, так что выбор вариантов конфигурации дисковых массивов достаточно велик и включает в себя тома RAID0/1/10/5/6, одиночные диски, а также фирменный режим SHR. Для основного тестирования были выбраны варианты одиночного диска, зеркало из двух дисков и массивы RAID0/5/6 из пяти дисков. Некоторые дополнительные тесты были проведены с конфигурацией RAID6, как, на наш взгляд, наиболее подходящей для данного устройства и дисков высокой емкости. Кроме того, она и наиболее «тяжелая» с точки зрения нагрузки на платформу. Для файловой системы тома выбиралась btrfs, если не указано иное. Кстати, что касается скорости перестроения отказоустойчивых массивов — для RAID5 время синхронизации с указанными винчестерами составило около 13 часов, а для RAID6 — около 10 часов. При этом использовалась настройка «Снизить воздействие на общую производительность системы». Напомним, что при создании отказоустойчивых массивов в Synology можно практически сразу начинать с ними работать, не дожидаясь полной синхронизации. Для указанной выше настройки, падение скорости доступа к файлам, по сравнению со штатным режимом работы пула, составляет не более 10%.
Понятно, что сегодня как одиночные жесткие диски, так и массивы из них уже явно быстрее чем гигабитное сетевое подключения, но все-таки именно этот вариант организации локальной сети все еще наиболее распространен.
| 1 HDD | 2 HDD, RAID1 | 5 HDD, RAID5 | 5 HDD, RAID6 | 5 HDD, RAID0 | |
|---|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 42,0 | 41,7 | 30,5 | 31,4 | 37,8 |
| read_seq_01_32_files | 116,5 | 117,7 | 117,4 | 117,5 | 117,5 |
| read_seq_32 | 115,7 | 116,2 | 115,9 | 115,8 | 116,2 |
| rw_rand_32 | 37,1 | 41,7 | 39,2 | 38,9 | 47,2 |
| rw_seq_32 | 114,9 | 123,5 | 126,1 | 123,6 | 127,2 |
| write_rand_32 | 54,2 | 58,3 | 58,4 | 59,4 | 59,6 |
| write_seq_01_32_files | 112,6 | 112,2 | 111,9 | 112,2 | 112,6 |
| write_seq_32 | 110,0 | 109,1 | 108,9 | 109,0 | 110,4 |
Как и ожидалось — при таком варианте подключения все последовательные операции, независимо от типа массива, упираются в локальную сеть. Что касается случайного доступа, то здесь также нет существенной разницы для разных типов массивов.
В случае активной работы нескольких клиентов, можно повысить общую скорость использованием режима объединения портов с использованием поддерживающего этот режим коммутатора. Но кардинально изменить картину может только подключение 10 Гбит/с, что и видно по следующему графику.
| 1 HDD | 2 HDD, RAID1 | 5 HDD, RAID5 | 5 HDD, RAID6 | 5 HDD, RAID0 | |
|---|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 42,8 | 46,2 | 38,3 | 37,3 | 48,2 |
| read_seq_01_32_files | 197,0 | 298,0 | 501,5 | 431,9 | 519,7 |
| read_seq_32 | 243,4 | 245,6 | 877,4 | 684,4 | 890,6 |
| rw_rand_32 | 51,5 | 54,6 | 50,5 | 46,8 | 72,4 |
| rw_seq_32 | 211,7 | 292,6 | 454,2 | 385,8 | 529,6 |
| write_rand_32 | 131,8 | 127,6 | 187,2 | 139,5 | 189,8 |
| write_seq_01_32_files | 246,7 | 244,9 | 714,4 | 547,4 | 849,3 |
| write_seq_32 | 248,4 | 248,4 | 693,2 | 552,2 | 783,8 |
Здесь уже на последовательных операциях максимальные на значения почти достигают 900 МБ/с. Хотя, конечно, если говорить о более популярных конфигурациях отказоустойчивых массивов, значения будут скромнее — около 700 МБ/с на чтение и порядка 550 МБ/с на запись. Интересно отметить, что изменение интерфейса положительно сказалось и на операциях случайной записи, тогда как случайное чтение на это почти не отреагировало.
Попробуем оценить использование SSD для кеширования. Здесь, конечно, все очень существенно зависит от запросов со стороны клиентов и синтетикой бывает сложно показать эффективность. В данном случае для тома RAID6 из пяти жестких дисков мы создавали кеш чтения из одного SSD и чтения и записи из двух SSD и после этого пять раз запускали тест. Использовалось подключение 10 Гбит/с. Отметим, что общий объем данных для наших шаблонов составляет 320 ГБ, так что формально все они могут уместиться в кеше.
| без кеша | запуск 1 | запуск 2 | запуск 3 | запуск 4 | запуск 5 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 37,3 | 49,2 | 127,0 | 134,2 | 133,9 | 133,9 |
| read_seq_01_32_files | 431,9 | 319,3 | 408,7 | 462,2 | 465,3 | 472,5 |
| read_seq_32 | 684,4 | 641,8 | 690,4 | 679,9 | 685,3 | 684,9 |
| rw_rand_32 | 46,8 | 59,8 | 96,7 | 90,0 | 90,3 | 91,2 |
| rw_seq_32 | 385,8 | 399,0 | 403,4 | 357,9 | 391,2 | 366,1 |
| write_rand_32 | 139,5 | 137,0 | 113,1 | 102,4 | 107,6 | 101,5 |
| write_seq_01_32_files | 547,4 | 543,8 | 541,8 | 537,5 | 537,2 | 537,3 |
| write_seq_32 | 552,2 | 548,5 | 544,5 | 535,3 | 538,8 | 526,1 |
Кеш чтения неплохо поднимает производительность на случайном чтении — уже на втором запуске показатели выросли в три раза. Правда встречаются и негативные эффекты. В частности, на шаблоне последовательного чтения нескольких файлов показатели после включения кеширования начинают вырастать только после третьего запуска и на операциях записи есть падение скорости.
| без кеша | запуск 1 | запуск 2 | запуск 3 | запуск 4 | запуск 5 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 37,3 | 47,4 | 132,0 | 130,8 | 133,2 | 132,3 |
| read_seq_01_32_files | 431,9 | 312,6 | 403,6 | 423,2 | 483,7 | 478,9 |
| read_seq_32 | 684,4 | 621,2 | 663,4 | 669,1 | 655,8 | 633,6 |
| rw_rand_32 | 46,8 | 59,9 | 93,9 | 94,2 | 95,2 | 96,3 |
| rw_seq_32 | 385,8 | 378,8 | 348,9 | 368,3 | 345,3 | 363,0 |
| write_rand_32 | 139,5 | 128,0 | 137,1 | 140,3 | 143,5 | 128,8 |
| write_seq_01_32_files | 547,4 | 509,3 | 470,3 | 485,9 | 482,5 | 486,1 |
| write_seq_32 | 552,2 | 510,1 | 505,4 | 499,2 | 506,7 | 511,8 |
Применение кеша в режиме чтение и запись также сложно оценить однозначно. На чтении все аналогично предыдущему варианту, а на шаблонах записи наблюдается снижение производительности.
Так что в общем случае технология, конечно, интересная, но ее эффективность существенно зависит от сценариев работы пользователя. Учитывая, что слоты M.2 отдельные и могут быть использованы, к сожалению, только для кэширующих дисков, есть смысл проверить все варианты на практике. Конечно, сначала стоит подробнее посмотреть на задачи и понять, есть ли в них повторные чтения одних и тех же файлов или интенсивные операции случайной записи.
Для тестирования сценария iSCSI на сетевом накопителе, после необходимой конфигурации пула и тома, создавался LUN объемом 64 ГБ в режиме Thick Provisioning, как обеспечивающим более высокую скорость. Тестовым инструментом выступал известный мультиплатформенный пакет fio. Оценивались скорости последовательного чтения и записи с размером блока 128 КБ и случайного чтения и записи с размером блока 4 КБ. Для первых приводятся показатели в МБ/с, а для вторых — в IOPS. Все тесты запускались по три раза с перерывами между запусками. Для построения графиков использовались данные с последнего запуска. Подключение клиента осуществлялось по сети 10 Гбит/с.
| 1 HDD | 2 HDD, RAID1 | 5 HDD, RAID5 | 5 HDD, RAID6 | 5 HDD, RAID0 | |
|---|---|---|---|---|---|
| чтение, 128 КБ | 243 | 315 | 911 | 642 | 1089 |
| запись, 128 КБ | 239 | 247 | 823 | 581 | 925 |
На последовательных операциях все конфигурации расположились, как и ожидалось. Показатели одиночного диска и зеркала близки, хотя на чтении видно, что система старается чередовать запросы по дискам и таким способом немного увеличивает скорость. С RAID5 чтение осуществляется на скорости более 900 МБ/с, а запись — около 820 МБ/с. Более сложный вариант RAID6 будет медленнее — скорость чтения для него составила 640 МБ/с, а записи — 580 МБ/с. Маловероятно, что кто-то будет использовать в реальной работе массив с чередованием (RAID0) из-за отсутствия отказоустойчивости. Но если есть задача повысить скорость любой ценой (и у вас точно есть резервные копии важных данных), то с ним можно рассчитывать на полное использование сети 10 Гбит/с на чтении и почти полное — на записи.
| 1 HDD | 2 HDD, RAID1 | 5 HDD, RAID5 | 5 HDD, RAID6 | 5 HDD, RAID0 | |
|---|---|---|---|---|---|
| чтение, 4 КБ | 830 | 1376 | 1448 | 1739 | 1792 |
| запись, 4 КБ | 1522 | 1569 | 2047 | 1445 | 6011 |
Посмотрим, как работает кеширование в этом сценарии. Здесь пользователю будет интереснее работать с режимом кеширования чтения и записи, так что мы рассмотрели только его. Том, как и ранее, — пять дисков в массиве RAID6. А в роли тестового пакета в этот раз выступит IOmeter. заодно сравним, насколько будут отличаться результаты при формально тех же шаблонах — последовательное чтение и запись блоками по 128 КБ и случайное чтение и запись блоками по 4 КБ. После включения кеширования, тесты запускались в цикле по пять раз, а для графиков использовался последний результат.
| без кеша | кеш чтения и записи | |
|---|---|---|
| последовательное чтение, 128 КБ | 614 | 933 |
| последовательная запись, 128 КБ | 556 | 640 |
На последовательных операциях применение кеша заметный эффект — почти полное использование соединения 10 Гбит/с на чтении и рост на 15% при записи.
| без кеша | кеш чтения и записи | |
|---|---|---|
| чтение, 4 КБ | 1805 | 44036 |
| запись, 4 КБ | 1106 | 56168 |
Но еще более интересно выглядят результаты на случайных операциях, где рост идет в десятки раз. Конечно надо понимать, что по факту в данном случае весь LUN попадает в кеш, так что фактически мы видим как раз результаты работы тома на SSD, если бы можно было такой создать.
По прошлым тестам мы помним, что кеширование оказалось полезным и при работе штатного пакета базы данных MariaDB 10. Впрочем, это вариант для «ленивых» — часто больший эффект можно получить от настройки параметров работы самой базы, включая журналирование, внутреннее кеширование, схемы обработки транзакций и так далее. В тесте использовался пакет sysbench и шаблоны oltp_read_only, oltp_read_write, oltp_write_only. Параметры баз для тестов — 32 таблицы по 1 000 000 записей, что дает объем около 7 ГБ. Тест проводился клиента, работающего в Linux, число потоков — восемь, время теста — три минуты, пять запусков с паузой в одну минусу. Из отчетов для построения графиков бралось значение «транзакции в секунду» (tps) из последнего запуска.
Искать разницу между разными типами массивов нет смысла — на чтении все показывали около 1100 tps, на чтении и записи — в среднем 5, на записи — около 6. Так что на графике ниже приводятся относительные результаты для массива RAID6 из пяти жестких дисков при использовании кеширования.
| без кеша | кеш чтения-записи | |
|---|---|---|
| oltp_read_only | 100% | 108% |
| oltp_read_write | 100% | 281% |
| oltp_write_only | 100% | 304% |
Все сценарии не получили никакого прироста скорости от кеша чтения. А вот использование кеширования записи на использующих эти операции сценариях дает рост скорости в три раза.
Последние графики еще раз подтверждают, что технологии кеширования не всегда могут давать положительный результат и нужно всегда проверять эффект от их применения на ваших конкретных задачах. Так что очень жаль, что компания Synology решила ограничить варианты использования слотов M.2. Думаем, что многим бы было полезно иметь отдельный том или даже два на быстрых SSD.
С технической точки зрения никаких проблем при создании, настройке, удалении кеша мы не встретили. Все работает согласно теории. В случае операций чтения, эффект от кеша проявляется только при повторных операциях, а вот запись с кешем чтения-записи «ускоряется» сразу. Удаление кеша чтения проводится быстро, а если кеш работал в режиме чтения-записи, то системе потребуется время для переноса данных из кеша на основной массив.
В описанной конфигурации энергопотребление системы в режиме сна дисков составляло около 50 Вт, а при работе не превышало 110 Вт.
Заключение
Развитие всех линеек сетевых накопителей компании Synology в нынешнем году идет без особых революций. Рассмотренная в этом материале модель DS1621+ немного выделяется использованием платформы AMD, хотя для конечного пользователя это сложно считать существенным отличием. Тем более, что это не приводит к каким-либо ограничениям по работе фирменного программного обеспечения Synology DSM, включая многочисленные дополнительные пакеты. По этому критерию оценки конкурентов найти непросто. Особенно учитывая недавний выпуск DSM 7.0 и п
Полный текст статьи читайте на iXBT
