Новое сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus
Дизайн и конфигурация NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus
Измерение скорости передачи данных по протоколу FTP
Тестовый пакет NAS Performance Toolkit
Компания NETGEAR известна многим пользователям как производитель не только различных сетевых устройств для обеспечения доступа в Интернет, но и сетевых устройств для хранения данных. Она предлагает широкий ассортимент подобной продукции, предназначенной не только для корпоративного рынка, который всегда нуждается в сетевых хранилищах, но и для конечных пользователей.
Не секрет, что с увеличением объема жестких дисков, ростом числа компьютеров, распространением широкополосного доступа в Интернет, да и просто с развитием всех компьютерных технологий пользователи начали сталкиваться с проблемой не только хранения, но и сохранности накопленной информации. Ранее такая проблема решалась установкой дополнительных жестких дисков ПК и дублированием важной информации, но теперь уже никого не удивишь наличием дома нескольких компьютеров, причем не громоздких решений, а мобильных ноутбуков, нетбуков, КПК и т.п. В связи с этим возникает потребность в удаленном и централизованном хранении информации, которая была бы доступна по сети (проводной или беспроводной) всем компьютерам, а также, что немаловажно, надежно защищена от различных сбоев (питания, жестких дисков и т.п.). На текущий момент для многих пользователей таким решением становятся домашние хранилища данных — NAS. Появлению и широкому распространению подобных устройств мы обязаны недорогим центральным процессорам, которые при малой стоимости и низком энергопотреблении позволяют программному обес-печению осуществлять управление NAS и предоставлять различные сервисы доступа к данным. Первоначально в домашних сетевых хранилищах такими процессорами служили различные микросхемы на базе архитектуры ARM. Однако с выходом и успешным обновлением процессоров Intel Atom эта ниша была занята ими прочно и, видимо, надолго. Тем не менее нельзя не заметить и увеличивающегося спроса на так называемые «облачные» системы хранения данных. На данный момент такие услуги предлагают далеко не все компании, но число их постоянно растет, а возможность доступа к личной информации из любой точки мира очень привлекает как домашних, так и корпоративных пользователей.
Но вернемся из Интернета домой и в этом небольшом тестировании рассмотрим одно из популярных домашних сетевых хранилищ — NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus. Данная модель относится к классу домашних сетевых хранилищ среднего ценового диапазона и предоставляет пользователю достаточно большой объем дискового пространства в сочетании с высокой степенью его защиты. Сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus позволяет установить до четырех жестких дисков формфактора 3,5 дюйма и имеет два внешних сетевых интерфейса для связи с компьютерами. С выходом новой прошивки 4.2.16 теперь поддерживается установка жестких дисков различного объема, включая модели объемом 3 Тбайт и выше. Напомним, что при покупке такого устройства пользователь платит не только за компоненты NAS, но и за программное обес-печение, заставляющее их работать. Но сначала рассмотрим внешний вид этой модели.
Дизайн и конфигурация NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus
Сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas выполнено в стиле хайтек и выглядит очень стильно. Корпус устройства, представляющий собой прямоугольник со скругленными краями, окрашен в черный цвет и имеет размеры 134x205x223 мм. Лицевая панель является не только информативным табло, отображающим текущее состояние компонентов системы, но и скрывает под специальной решетчатой дверкой четверо салазок для жестких дисков. В верхней части расположены кнопка Backup, один USB-порт, пять светодиодов и кнопка питания. Каждый из четырех светодиодов, подсвечивающих порядковый номер диска, показывает текущее состояние жесткого диска с этим номером. Еще один светодиод отображает активность дисковой подсистемы в целом. Порядковые номера выдавлены в пластике под дисками, нумерация дисков идет слева направо. В нижней части лицевой панели располагается двухстрочный жидкокристаллический экран с белыми буквами на черном фоне. На экран выводится различная информация о текущей стадии процесса при запуске устройства. После успешного запуска хранилища экран отображает используемые в данный момент IP-адреса или процент выполнения того или иного действия, например синхронизации дисков в RAID. Через некоторое время экран гаснет, и активировать его можно, единожды нажав на кнопку включения. Любой диск, устанавливаемый в модель NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus, крепится к специальному контейнеру с помощью четырех винтов и размещается в вертикальном положении. Каждый контейнер имеет специальный замок, который защелкивается и надежно закрепляет диск внутри корпуса хранилища, не позволяя ему вылезти из разъемов SATA, которые расположены на специальной плате позади контейнера. Плата имеет перфорированные отверстия для эффективного отвода тепла от дисков. Отметим, что данное сетевое хранилище позволяет устанавливать только диски с интерфейсом SATA, установить SAS-диски невозможно из-за наличия специальной перегородки в разъеме.
На задней части устройства расположены разъем питания, решетка вентилятора, два USB-порта, кнопка сброса настроек, ручка для переноски и углубление для замка Kensington Lock. Удобная ручка здесь необходима, ведь вес устройства даже без дисков составляет 4,7 кг. Большой вес устройства объясняется тем, что все элементы корпуса сделаны из качественного металла и выполняют функцию теплоотвода. Кроме того, установленный трехконтактный 92-миллиметровый вентилятор довольно эффективно отводит тепло от жестких дисков и хорошо управляется встроенным программным обес-печением в зависимости от температуры внутри корпуса. Сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus оснащено четырьмя прорезиненными ножками, расположенными по углам основания, которые не позволят случайно столкнуть устройство со стола. Почти все стенки устройства имеют перфорацию, что обеспечивает лучший приток воздуха внутрь устройства.
Блок питания устройства мощностью 120 Вт находится в нижней части ReadyNas Ultra 4 Plus, под дисками. Он имеет небольшой вентилятор, который практически не слышно при работе. Это большой плюс, так как данная модель не имеет дополнительного внешнего блока питания и подключается обычным кабелем с разъемом IEC C13.
Основная управляющая часть системной платы, состоящая из процессора Intel Atom D525, модуля памяти SODIMM DDR2-667 от компании Asint объемом 1 Гбайт и микросхемы Samsung объемом 128 Мбайт, выполняющей функцию жесткого диска для операционной системы, находится в верхней части над устанавливаемыми жесткими дисками. Хотя добраться до системной платы весьма проблематично, разъем модуля оперативной памяти выведен в специальное углубление в верхней части устройства. Центральный двухъядерный процессор Intel Atom D525 работает на тактовой частоте 1,66 ГГц. Напомним, что этот процессор поддерживает технологию Hyper-Threading, что позволяет получить четыре логических потока для обработки процессов. В младшей модели — NETGEAR ReadyNas Ultra 4 — устанавливается одноядерный процессор, этим они и различаются. Как заявляет производитель, установка двухъядерного процессора в NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus позволяет достичь более высокой производительности при передаче данных по сети, а также при работе дополнительных программных модулей. Два гигабитных сетевых интерфейса этого устройства построены на базе двух микросхем Marvell 88E8057 (Gigabit Ethernet 1000BASE-T), которые очень часто устанавливаются на системных платах различных производителей.
В качестве контроллера жестких дисков используется чипсет ICH9, который устанавливается в системных платах с процессорами Intel Atom. В этом сетевом хранилище реализован так называемый Soft RAID, когда массив создается с помощью программного обеспечения операционной системы или сторонних утилит. Для моделей серии ReadyNas Ultra компания NETGEAR предлагает два варианта создания RAID-массива. Первый — это Flex-RAID, который предполагает обычное создание дискового массива с применением ПО систем Linux. Для 4-дисковой модели ReadyNas Ultra 4 Plus возможно создание массивов уровня RAID 0, 1, 10 или 5 в режиме Flex-RAID. Второй — с помощью интеллектуальной системы X-RAID2 (expandable RAID) разработки NETGEAR. Режим X-RAID2 базируется на массиве RAID 5 или RAID 6 с функцией автоматического расширения доступного пространства путем добавления новых дисков или замены старых более емкими носителями. При этом от пользователя не требуется никаких дополнительных действий, для него процесс формирования массива полностью прозрачен и выполняется в фоновом режиме без остановки работы системы. После добавления или замены диска пользователю необходимо лишь дождаться синхронизации данных в массиве. Обычно этот процесс занимает от 30 минут до нескольких часов — в зависимости от объема установленных дисков. Отметим, что технология X-RAID2 расширяет возможности дискового пространства RAID 5 за счет добавления дисков большего объема, а также позволяет создавать массив двух- и трехдисковой конфигурации.
Напомним, что настоящий массив RAID 5 — это отказоустойчивый дисковый массив с распределенным хранением контрольных сумм, который применяется во многих сетевых хранилищах. Этот тип массива позволяет получить приемлемую скорость чтения/записи дисковой подсистемы при хорошей отказоустойчивости. При записи поток данных разбивается на блоки (страйпы) на уровне байтов, которые одновременно записываются на все диски массива в циклическом порядке. Для вычисления контрольной суммы используется поразрядная операция «исключающего ИЛИ» (XOR), применяемая к записываемым блокам данных. В случае выхода из строя любого диска данные на нем можно восстановить по контрольным данным и по данным, оставшимся на исправных дисках.
В случае RAID 5 все диски массива должны иметь одинаковый размер, однако общая емкость дисковой подсистемы, доступной для записи, становится меньше ровно на один диск. Например, если пять дисков имеют размер 100 Гбайт, то фактический объем массива составляет 400 Гбайт, поскольку 100 Гбайт отводится на контрольную информацию. С увеличением количества жестких дисков в массиве его избыточность уменьшается. Отметим также, что массив RAID 5 может быть восстановлен при выходе из строя только одного диска. Если же одновременно выходят из строя два диска (или если второй диск выходит из строя в процессе восстановления массива), то массив восстановлению не подлежит.
Режим X-RAID2 устанавливается в сетевых хранилищах ReadyNas Ultra по умолчанию, и для переключения в режим Flex-RAID необходимо сбросить устройство на заводские настройки из главного меню, а при новой установке с помощью утилиты RAIDar явно указать, какой тип Flex-RAID будет использоваться — RAID 0, 1, 5 или 10.
Внутреннее программное обеспечение NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus устанавливается практически во всех сетевых хранилищах компании NETGEAR. Устройство поставляется с программной прошивкой 4.2.15, но совсем недавно вышла новая версия ПО, в которую включено довольно много изменений. Так, в новой прошивке добавлена поддержка дисков емкостью 3 Тбайт и более, а также реализована возможность создания массивов RAID 10 в режиме Flex-RAID. Помимо этих в какойто степени фундаментальных изменений повышена скорость работы по различным протоколам (CIFS и iSCSI), исправлены разные ошибки и улучшена поддержка дополнительного оборудования.
Программа управления ReadyNas представляет собой встроенный вебсервер, который доступен по шифрованному каналу https с обоих сетевых интерфейсов устройства. Это программное обеспечение предоставляет пользователю основные функции управления всеми параметрами NAS. Для каждого сетевого интерфейса можно задать статический IP-адрес или режим автоматического выделения IP-адреса DHCP-сервером. NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus также может выступать в роли WINS-сервера или клиента. Кроме того, в панели управления можно задать статические маршруты, что необходимо в случае использования статических IP-адресов на сетевых интерфейсах.
Панель управления позволяет задавать различных пользователей и разграничивать их в правах доступа к устройству. По умолчанию в системе присутствует только один пользователь admin с установленным по умолчанию паролем «netgear1», который желательно сменить при первой же возможности.
NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus поддерживает работу с файлами в массиве по всем популярным протоколам передачи данных: CIFS (Common Internet File System), iSCSI, AFP (Apple Filling Protocol), FTP, NFS (Network File System), HTTP, HTTPS и RSync (Remote Synchronization). Отметим, что настройка протокола iSCSI происходит в меню Volumes, где задаются параметры дисков, поскольку iSCSI обеспечивает блочный доступ к дисковому массиву и создание пользователем своей файловой системы.
Из потоковых протоколов передачи данных сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus позволяет организовать сервер iTunes или воспользоваться технологией DLNA (Digital Living Network Alliance). Для облегчения поиска устройства в сетевом окружении эта модель дает возможность включить популярные сервисы обнаружения Bonjour и UPnP.
Для тех, кто уже делает бекапы, сетевое хранилище предлагает довольно мощную систему создания резервных копий с разных сетевых устройств по различным протоколам (NFS, FTP, CIFS и т.п.) в зависимости от времени, установленного пользователем в планировщике бекапов. Хранилище поддерживает удаленное хранение важной информации на сервере ReadyNas под названием ReadyNas Vault, для чего необходимо быть зарегистрированным пользователем этого сервиса.
Три порта USB, интегрированные в NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus, позволяют подключать к хранилищу не только внешние USB-диски, но также USB-принтеры и источники бесперебойного питания. Кроме того, поддерживается работа с источниками бесперебойного питания через распространенный протокол SNMP по локальной сети.
Нельзя не отметить возможность установки дополнительных модулей управления и работы с сетевым хранилищем с помощью вкладки Addons в меню управления. Ознакомиться со списком дополнительных прикладных программ можно на сайте readynas.com. Модульная система установки дополнительного программного обеспечения позволяет более тщательно подбирать необходимые компоненты для работы. По сравнению с другими производителями сетевых хранилищ, например с Qnap, где устанавливаются сразу все программные модули, такая система (ReadyNas) обеспечивает получение большей производительности системы, поскольку ненужные сервисы не устанавливаются по умолчанию и не занимают ни дисковую, ни оперативную память.
В целом сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus на фоне конкурентов выглядит очень достойно благодаря высокой заявленной производительности, качественной сборке, широкому дополнительному функционалу и расширяемым программным возможностям.
После краткого описания сетевого хранилища NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus рассмотрим методику тестирования данных устройств и приведем результаты тестов.
Методика тестирования
Ранее мы уже публиковали на страницах нашего журнала методику тестирования данных устройств. С тех пор прошло довольно много времени, поэтому при тестировании этого устройства мы доработали ее с учетом сегодняшних реалий на рынке сетевых хранилищ данных. По мере увеличения количества подобных устройств их функционал растет не по дням, а по часам. Так, большинство современных NAS поддерживают протокол iSCSI, который ранее использовался лишь для хранения информации в серверных комнатах организаций. Простая утилита управления и подключения iSCSI в операционной системе Windows 7 позволяет быстро и без особых проблем подключить iSCSI-устройство к компьютеру и работать с ним, как с физическим диском. Поэтому по данной методике мы протестировали скорость передачи данных с удаленной дисковой подсистемой не только по протоколу CIFS, но и по протоколу iSCSI.
Тестовый стенд имел следующую конфигурацию:
- процессор — Intel Core i7-990 (Gulftown);
- системная плата — GIGABYTE GA-EX58-UD4;
- память — DDR3-1066 (3 Гбайт, трехканальный режим работы);
- системный диск — Seagate ST31500341AS;
- видеокарта — Radeon HD6790.
Тестирование проводилось под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate (32-bit). Системный диск тестового стенда подключался к SATA-интерфейсу, реализованному через интегрированный в южный мост чипсета Intel X58 контроллер ICH10R. Сетевое хранилище подключалось напрямую к гигабитному сетевому интерфейсу Ethernet 1000 Base-T, реализованному внешней PCI-картой Intel Pro/1000 iSeries Ethernet Adapater, без промежуточных коммутаторов. Таким образом, на результаты теста не влияли другие сетевые устройства, кроме интегрированного в сетевое хранилище адаптера Marvell 88E8057 и адаптера Intel Pro/1000 iSeries.
Рассматриваемое нами устройство тестировалось с RAID-массивами в режиме Flex-RAID RAID 0, RAID 5, RAID 10, а также в режиме X-RADI2. В NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus были установлены четыре диска Western Digital WD5002ABYS серии RE3 объемом 500 Гбайт каждый. Напомним, что эта серия дисков предназначена для работы именно в различных системах с RAID-массивами. Количество дисков при тестировании не изменялось. Также отметим, что на сетевом хранилище во время проведения тестов режим кэширования записи данных был отключен.
Тестовый пакет IOmeter
Для тестирования сетевого хранилища NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus мы применяли специализированный тестовый пакет IOmeter 1.1.0 (версия от 2010.12.02). При подключении по протоколу iSCSI тестовый пакет IOmeter работал с выделенным дисковым фрагментом без логического раздела объемом 500 Гбайт. Подключение осуществлялось с помощью утилиты управления iSCSI в операционной системе Windows 7. При подключении по протоколу CIFS создание файловой структуры выполнялось на самом сетевом хранилище, поэтому с помощью пакета IOmeter производились операции с выделенным фрагментом объемом 500 Гбайт на данном диске. Отметим, что пакет IOmeter позволяет работать как с дисками, на которых создан логический раздел, так и с дисками без логического раздела. Если проводится тестирование диска без созданного на нем логического раздела, IOmeter работает на уровне логических блоков данных, то есть вместо операционной системы передает команды контроллеру на запись или чтение LBA-блоков.
Если на диске создан логический раздел, утилита IOmeter первоначально создает на диске файл, который по умолчанию занимает весь логический раздел (в принципе, размер этого файла можно изменять, указав его в количестве 512-байтных секторов), а потом уже работает с ним, то есть считывает или записывает (перезаписывает) отдельные LBA-блоки в пределах этого файла. Но опять-таки IOmeter работает в обход операционной системы, то есть непосредственно посылает запросы контроллеру на чтение/запись данных.
Как показывает практика, при тестировании HDD-дисков разницы между результатами тестирования диска с созданным логическим разделом и без него практически нет. В то же время мы считаем, что более корректно проводить тестирование без созданного логического раздела, поскольку в таком случае результаты тестов не зависят от используемой файловой системы (NTFA, FAT, ext и т.д.). Именно поэтому тестирование выполнялось без создания логических разделов.
Кроме того, утилита IOmeter позволяет задавать размер блока запроса (Transfer Request Size) на запись/чтение данных, а тест можно проводить как для последовательных (Sequential) чтения и записи, когда LBA-блоки считываются и записываются последовательно друг за другом, так и для случайных (Random), когда LBA-блоки считываются и записываются в произвольном порядке. При формировании сценария нагрузки можно задавать время теста, процентное соотношение между последовательными и случайными операциями (Percent Random/Sequential Distribution), а также процентное соотношение между операциями чтения и записи (Percent Read/Write Distribution). Кроме того, утилита IOmeter позволяет автоматизировать весь процесс тестирования и сохраняет все результаты в CSV-файл, который затем легко экспортируется в таблицу Excel.
С помощью тестового пакета IOmeter мы измеряли скорость последовательного чтения и записи, а также скорость случайного чтения и записи созданного RAID-массива. Размеры блоков передаваемых данных составляли 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 и 1024 Кбайт. В перечисленных сценариях нагрузки время теста с каждым запросом на передачу блока данных составляло 5 мин. Также отметим, что во всех перечисленных тестах мы задавали в настройках IOmeter глубину очереди задачи (# of Outstanding I/Os) равной 4, что типично для пользовательских приложений.
Измерение скорости передачи данных по протоколу FTP
Чтобы оценить производительность дисковой подсистемы хранилища через другой протокол передачи данных — FTP, были запущены разработанные нами тесты на основе популярного пакета cURL версии 7.21.5. Первоначально на FTP-сервер хранилища передавался файл размером 2,5 Гбайт и измерялась средняя скорость передачи данных. Затем этот файл загружался с хранилища на жесткий диск тестового стенда, и скорость передачи данных также протоколировалась. На третьем этапе осуществлялась одновременная передача данных по FTP-протоколу в обоих направлениях и измерялась скорость передачи данных для каждого из потоков. Перед каждым тестом сетевое хранилище и тестовый стенд перегружались, чтобы исключить влияние кэширования дисковой подсистемы на обоих устройствах. Выбор всего одного файла большого объема в этом тесте объясняется тем, что протокол FTP не слишком подходит для передачи множества мелких файлов, поскольку после каждой передачи требуется ее подтверждение. Это значительно уменьшает скорость реальной передачи данных по протоколу FTP.
Тестовый пакет NAS Performance Toolkit
Чтобы оценить приблизительную производительность сетевого хранилища при типовой работе обычного пользователя, нами был использован хорошо известный тестовый пакет NASPT (NAS Performance Toolkit), разработанный компанией Intel. Файловый бенчмарк Intel NAS Performance Test, название которого указывает на то, что он изготовлен специально для тестирования NAS-устройств, представляет собой набор из дюжины пресетов, имитирующих передачу данных в популярных приложениях и типичную сетевую активность при работе с устройствами подобного типа. Кроме того, пользователь с помощью прилагаемой инструкции может сам составить необходимые имитирующие пресеты (компания Intel назвала их трассами — tracers). Рассмотрим более поподробно, какие трассы предлагаются по умолчанию, поскольку в нашем сравнительном тестировании мы применяли именно их:
- HD Video Playback — проигрывание одного видеофайла высокого разрешения;
- HD Video Playback x 2 — проигрывание двух видеофайлов высокого разрешения;
- HD Video Playback x 4 — проигрывание четырех видеофайлов высокого разрешения;
- HD Video Record — запись видео высокого разрешения;
- HD Playback and Record — одновременные запись и чтение видео высокого разрешения;
- Content creation — создание контента на устройстве, типовой тест;
- Office productivity — работа с офисными файлами на устройстве, типовой тест;
- File copy to NAS — копирование файла на устройство;
- File copy from NAS — копирование файла с устройства;
- Dir copy to NAS — копирование директории на устройство;
- Dir copy from NAS — копирование директории с устройства;
- Photo album — работа с изображениями на устройстве.
В распоряжение пользователя предоставляется 12 тестов, различающихся по создаваемой ими нагрузке. Каждый из них характеризуется не только количеством и размером используемых файлов, но и способом обращения, а также процентом последовательных запросов к этим файлам. Параметр последовательных операций, отражающий те случаи, когда запросы приходят в соседние области, говорит о том, насколько данная нагрузка похожа на реальные случаи последовательного чтения и записи. Это именно те параметры, которые не включены в синтетические тесты. Тут же стоит отметить, что типичное применение очень сильно отличается от последовательных операций. Нельзя обойти вниманием и то, что общее количество переданных данных может значительно превышать суммарный объем всех файлов: при многих вариантах работы с файлами они по нескольку раз переписываются, особенно в тесте Office Productivity. Пять из 12 пресетов связаны с видеофайлами, что неудивительно, если вспомнить назначение исследуемого устройства NAS. Присутствуют трассы с воспроизведением одного, двух или четырех файлов одновременно, запись файла и одновременное воспроизведение одного и запись другого файла. Все эти пять тестов интересны в первую очередь тем, что в них используются запросы блоками 256 Кбайт. Это типичный запрос для популярного проигрывателя Windows Media Player при работе с видеопотоком.
Чтение и запись одного файла в пресетах File copy to NAS и File copy from NAS происходят с размером блока в 64 Кбайт — именно так, как это делает операционная система Windows XP при операциях с файлами. Тут стоит отметить, что в операционной системе Windows Vista/7 этот механизм претерпел серьезные изменения (размер блока обращения зависит от размера файла и обычно повышает его), поэтому можно утверждать, что первоначально тест писался именно для операционной системы Windows XP. Схожей нагрузкой являются чтение и запись директории с множеством файлов внутри, причем эти файлы сильно различаются по размеру.
Пресет PhotoAlbum — тест, в котором происходит просмотр фотографий в папке, то есть чтение файлов самых разных размеров. Последние два теста менее характерны по типу нагрузки для устройств NAS, но, тем не менее, крайне интересны. Пресет Office Productivity — это тест на производительность дисковой подсистемы во время типичной офисной деятельности: создания и чтения документов, активного перемещения по просторам Интернета. Для жесткого диска это выливается в значительное количество операций чтения и записи малыми блоками по 1 и 4 Кбайт. И наконец, пресет Content Creation отображает дисковую активность при создании видео и флэшфайлов. Для диска это означает малое количество запросов на чтение, но огромное количество запросов на запись, причем размеры блоков при этом могут варьироваться от 1 до 64 Кбайт.
Поскольку данный тест использует стандартный механизм операционной системы для работы с накопителями, необходимо быть предельно аккуратными при его применении — для сравнения накопителей между собой тестовые платформы и используемое программное обеспечение должны быть идентичны во всех случаях, что сведет к минимуму их возможное влияние на результат тестирования. И не стоит забывать о том, что в современных операционных системах активно применяется кэширование данных: если получены необычно высокие скорости для накопителя, то, скорее всего, операционная система или драйверы контроллера смогли сохранить данные в памяти для быстрого доступа к ним. Поэтому данный тест запускался пять раз подряд, а между прогонами компьютер перезагружался, чтобы очистить все кэшфайлы. Перед тестированием с помощью этого тестового пакета операционная система была переустановлена.
Энергопотребление устройства
Поскольку в нашем распоряжении имеется аппаратный ваттметр, мы смогли измерить энергопотребление исследуемого NAS-устройства в различных режимах. В качестве точек замера были выбраны четыре наиболее часто встречающихся режима работы с устройством подобного типа: первоначальный запуск системы, режим Idle (устройство работает без нагрузки), режим Stand By (устройство переходит в «спящий» режим, и отключаются основные элементы) и рабочий режим, при котором осуществляется передача данных и пользователь работает с NAS-устройством. Отметим, что на текущий момент далеко не у всех моделей предусмотрен режим Stand By — видимо, производители не спешат порадовать пользователя режимом энергосбережения. В этой модели пользователю предоставляется возможность задать промежуток времени, через который жесткие диски будут переведены в режим Idle. А также, кроме стандартной функции Wake On Lan, которая на практике используется очень редко, существует возможность задать время работы устройства по расписанию, отключая устройство во время сна или продолжительного отсутствия.
Результаты тестирования
В табл. 1 приведены данные по энергопотреблению протестированного нами сетевого хранилища, а также замеры по времени включения и выключения устройства.
Исходя из полученных данных, максимальное энергопотребление устройства достигается только в момент первого запуска. Это объясняется тем, что вентиляторы и установленные диски в это время вращаются на полной скорости. В процессе работы энергопотребление модели стабилизируется на отметке 45-55 Вт даже при активном использовании по сети. Выключение устройства двойным нажатием на кнопку питания, как и инициализация системы, происходит довольно быстро для такого типа устройств.
Чтобы не быть голословными, приведем скоростные показатели, полученные во всех тестах.
IOmeter — протокол CIFS
Графики результатов тестирования по протоколу CIFS с помощью бенчмарка IOmeter практически одинаковые для всех тестов (рис. 1-4). И хотя скоростные показатели в режиме X-RAID2 при последовательной записи и выборочных чтении и записи несколько отстают от показателей для RAID-массивов в режиме Flex, эта разница не столь критична для пользователя. Конечно, в тестах на скорость передачи данных выигрывает массив RAID 0, когда все диски объединяются в один большой и емкий диск, однако в таком случае пользователь теряет возможность сохранения данных при выходе из строя хотя бы одного диска. Безусловно, массив уровня RAID 10 обеспечивает большую защищенность данных (возможно сохранение данных при выходе из строя до двух дисков) при достаточно высокой скорости, но он не дает пользователю гибкости в плане добавления или замены дисков на более емкие. Различия в скорости режима Flex с массивом уровня RAID 5 и режима X-RAID2, вероятно, обусловлены разными алгоритмами записи метаданных. В целом стоит отметить, что в некоторых случаях (графики линейной записи) скорость передачи данных упирается в теоретический потолок максимальной передачи данных по сетевому интерфейсу Gigabit Ethernet 1000Base-T.
Рис. 1. Линейное чтение по протоколу CIFS
Рис. 2. Линейная запись по протоколу CIFS
Рис. 3. Выборочное чтение по протоколу CIFS
Рис. 4. Выборочная запись по протоколу CIFS
IOmeter — протокол iSCSI
При рассмотрении графиков скоростных показателей для протокола iSCSI (рис. 5-8) можно заметить снижение скорости передачи данных для линейных чтения и записи по сравнению с результатами тестирования протокола CIFS. Это объясняется большей нагрузкой на программный контроллер, который отвечает не только за целостность массива данных, но и за правильную расстановку блоков на диске. В остальном скоростные показатели аналогичны полученным для протокола CIFS. Хотя нельзя не отметить довольно резкое увеличение скорости в режиме Flex RAID 0 при случайной записи с увеличением размера блока запроса до 128 Кбайт и более.
Рис. 5. Линейное чтение по протоколу iSCSI
Рис. 6. Линейная запись по протоколу iSCSI
Рис. 7. Выборочное чтение по протоколу iSCSI
Рис. 8. Выборочная запись по протоколу iSCSI
Скоростные показатели при работе со встроенным FTP-сервером (табл. 2) сетевого хранилища показывают, что даже при реальной работе с хранилищем различия между типами режимов создания массивов не очень заметны для пользователя. Более того, скоростные показатели в режиме X-RAID2 приближаются к показателям в режиме Flex RAID 0, что дает еще одно преимущество использования данного метода создания массива.
Тесты в бенчмарке NAS Performance Toolkit довольно точно отображают типичную картину работы обычных пользователей с сетевым хранилищем данных (табл. 3). Как видно из результатов этого программного пакета, скорость передачи данных в режиме X-RAID2 также близка к режиму Flex RAID 0 и превышает аналогичные показатели для режимов Flex RAID 10 и Flex RAID 5.
Выводы
Тестирование NAS-устройств проводится довольно редко, поэтому методику для него пришлось разрабатывать заново, а значит, возможны ошибки или какиелибо неточности. Кроме того, отметим, что такие устройства, как домашний сетевой накопитель, активно развиваются и постоянно совершенствуются. С учетом тенденции к полному переходу от десктопных ПК к ноутбукам, снижения стоимости жестких дисков большого объема, высокой конкуренции, а также широких функциональных возможностей NAS в будущем может потеснить даже такие устройства, как маршрутизаторы. Ведь организовать маршрутизатор под Linux довольно легко, а именно эта система обычно установлена в домашних NAS.
Поскольку в NAS-устройствах обычно нет аппаратных RAID-контроллеров (где за все действия с массивом отвечает не устанавливаемый драйвер, а процессор контроллера), создание массива происходит с помощью средств операционной системы. Конечно, это повышает нагрузку на центральный процессор, установленный в NAS, но при этом позволяет применять практически любые диски независимо от уже установленных, и от производителя. В некоторых случаях объем тоже может варьироваться, но он не должен быть меньше, чем у установленных дисков. Всё это позволяет проще подходить к выбору жесткого диска для замены вышедшего из строя.
Сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas Ultra 4 Plus предоставляет пользователю весь спектр возможностей по созданию домашней библиотеки необходимых файлов с защитой от их потери при выходе из строя установленных дисков. Дополнительные порты USB позволяют не только подключать к этой модели внешние диски, но и сделать сетевое хранилище центром сетевых возможностей — печати и защиты. Отдельно стоит упомянуть технологию X-RAID2, которая обеспечивает пользователю хранилища возможность гибко и оперативно вносить изменения в дисковую подсистему на любом этапе работы устройства, при этом гарантируя высокую сохранность всех данных пользователя в сочетании с высокой скоростью работы по сети. Ориентировочная стоимость данной модели составляет 24 тыс. руб. без предустановленных дисков.
 |
|
