Сетевое хранилище QNAP TS-412

Максим Афанасьев

Корпус и «начинка» QNAP TS-412

Методика тестирования

Тестовый пакет IOmeter

Измерение скорости передачи данных по протоколу FTP

Тестовый пакет NAS Performance Toolkit

Энергопотребление устройства

Результаты тестирования

IOmeter — протокол iSCSI

Тест протокола FTP

Тест NAS Performance Toolkit

Выводы

 

В прошлом номере мы рассматривали сетевой накопитель QNAP TS-419P+, который является самым производительным среди решений класса SOHO, выпускаемых тайваньской компанией QNAP Systems. В этом обзоре речь пойдет о менее дорогом варианте четырехдискового сетевого хранилища — модели QNAP TS-412, которая пришла на смену модели TS-410.

Рост объемов цифровой информации обеспечивает спрос на устройства, предполагающие возможность ее надежного хранения, поскольку отдельные жесткие диски не могут обеспечить целостность данных. Конечно же, эту проблему можно решить с использованием аппаратных котроллеров, встроенных в большинство системных плат современного поколения и позволяющих объединять диски в массивы. Однако у всё большего числа пользователей возникает потребность в централизованном и одновременно отказоустойчивом хранении информации, которая была бы доступна в домашней сети всем устройствам и гаджетам — компьютерам, ноутбукам, телефонам и даже современным телевизорам. Спрос на такой тип устройств подтолкнул производителей к созданию сетевых хранилищ для дома, а их широкому распространению мы обязаны недорогим ARM-процессорам общего назначения, которые при низкой себестоимости производства в совокупности с низким энергопотреблением обеспечивают работу ПО для управления NAS, а также запуск различных сервисов для доступа к данным.

Высокоскоростные каналы доступа в Интернет подталкивают рынок информационных технологий к поиску новых возможностей в области хранения пользовательских данных, и наиболее модная тенденция — создание «облачных» систем. В этом случае персональная информация сотен или тысяч пользователей хранится на удаленном сервере в зашифрованном виде и доступна пользователю из любой точки мира. Сейчас такие услуги предлагает немного компаний, но их число постоянно растет. QNAP, взглянув на проблему с другой стороны, недавно анонсировала концепцию быстрой и удобной организации доступа к домашнему сетевому накопителю через Интернет с помощью специального фирменного сервиса MyCloudNAS, который уже реализован в программном обеспечении.

Рассматриваемая модель QNAP TS-412 относится к классу домашних сетевых накопителей среднего ценового диапазона и позволяет организовать хранилище суммарным объемом до 12 Тбайт с высокой степенью защиты данных. Ее более низкая стоимость по сравнению с TS-419P+ является главной привлекательной чертой, поскольку экономия на цене сетевого накопителя позволяет, к примеру, выделить из ограниченного бюджета больше средств на приобретение жестких дисков — с целью увеличить их количество или емкость. Разница в цене достигается за счет использования в данной модели менее производительной аппаратной платформы, а что касается функциональности, то у TS-412 отсутствует только дисплей. Зато возможности программного обеспечения полностью идентичны (здесь важно помнить, что при покупке такого устройства пользователь платит не только за компоненты NAS, но и за программное обеспечение, заставляющее их работать). Результаты тестирования TS-412 мы сравним с данными для TS-419P+ и посмотрим, насколько дешевое оказалось «сердитым».

Корпус и «начинка» QNAP TS-412

Дизайн модели QNAP TS-412, как, впрочем, и остальных устройств компании QNAP, можно отнести к стилю хай­тек. По сравнению с другими четырехдисковыми моделями QNAP, корпус практически не претерпел изменений — он представляет собой прямоугольник со скругленными боковыми гранями. Верхняя часть корпуса, являющаяся крышкой, выполнена из окрашенной в темно­серебристый цвет П-образной алюминиевой конструкции. Отметим, что большинство деталей корпуса этой модели выполнены из алюминия, что значительно снижает ее вес, который без установленных дисков составляет 3 кг. Корпус имеет размеры 177x180x235 мм.

Отличие лицевой панели (рис. 1) от панелей, имеющихся у двух старших моделей этой серии, заключается в том, что под пластиком в верхней части панели отсутствует жидкокристаллический экран. В остальном корпуса TS-412 и TS-419P+ полностью идентичны. В левой нижней части передней панели находятся кнопка включения устройства (Power) и кнопка быстрого копирования (Copy) с USB-носителя, которая обрамляет собой USB-порт, куда вставляются флэшки или внешние жесткие диски. Светодиоды на панели из матового черного пластика отображают текущий статус основных интерфейсов сетевого накопителя — HDD, LAN, USB и eSATA. Четверо салазок с контейнерами для устанавливаемых дисков занимают большую часть передней панели, при этом диски устанавливаются вертикально.

 

NAS QNAP TS-412

Рис. 1. Лицевая панель корпуса

Контейнер для каждого из дисков имеет специальную защелку для надежного крепления жесткого диска внутри сетевого накопителя. На тыльной стороне (рис. 2) железного основания контейнера находятся отверстия для крепления как 3,5-, так и 2,5-дюймовых дисков. Порядковые номера дисков отмечены на каждой из корзин, а их порядок указан на небольшой наклейке на верхней крышке устройства. Отметим, что пользователю знать порядок жестких дисков необходимо лишь в том случае, если предполагается создание нескольких различных массивов. Каждый из контейнеров надежно фиксирует установленный диск внутри корпуса хранилища, не позволяя ему вылезти из разъемов SATA, которые расположены на специальной плате позади отсека с дисками. Эта специальная плата имеет несколько отверстий для эффективного отвода тепла от дисков. Отметим, что в данную модель сетевого хранилища можно устанавливать только диски с интерфейсом SATA (HDD и SSD), установить SAS-диски невозможно из-за наличия специальной перегородки в разъеме.

 

NAS QNAP TS-412

Рис. 2. Тыльная сторона корпуса

На задней панели устройства расположены разъем питания, решетка вентилятора, три USB-порта, кнопка сброса настроек, два порта LAN и два порта eSATA, а также специальное отверстие для замка Kensington Lock. Относительно малый вес объясняется тем, что большинство внутренних элементов корпуса выполнены из качественного алюминия, а не из стали. Для охлаждения дисков используется 95-миллиметровый 4-контактный вентилятор, который эффективно отводит тепло от жестких дисков и хорошо управляется встроенным программным обеспечением, позволяя менять скорость своего вращения в зависимости от температуры внутри корпуса. Сетевое хранилище QNAP TS-412 имеет четыре прорезиненные ножки, расположенные по углам основания, которые не дадут случайно столкнуть устройство со стола. Блок питания устройства мощностью 120 Вт выполнен в виде отдельного внешнего устройства, что позволило уменьшить размеры NAS.

Системная плата устройства установлена внутри корпуса вертикально. На основной плате находятся:

  • центральный ARM-процессор Marvell 6281 (88F6-B1A2), работающий на частоте 1,2 ГГц;
  • два модуля памяти Hynix объемом 128 Мбайт каждый;
  • USB-контроллер GL850G производства Genesys Logic;
  • два гигабитных сетевых контроллера Marvell 88E1116R-NNC1;
  • две микросхемы Flash для BIOS и операционной системы.

Отдельно установленная печатная плата с разъемами SATA, к которым подключаются диски, соединяется с основной системной платой через интерфейс PCI-Express 4x. На ней расположен SATA-контроллер Marvell 88SX7042, поддерживающий подключение дисков с интерфейсом SATA Revision 3.0.

Как и во многих других домашних сетевых хранилищах, в модели QNAP TS-412 используется так называемый Soft RAID, когда создание массива реализуется с помощью программного обеспечения операционной системы или сторонних утилит. Рассматриваемая модель позволяет создавать RAID-массивы уровней: 0, 1, 10, 5, 5 + резервный диск и 6, а также JBOD. Если массивы RAID уровней 0, 1 и 10 достаточно широко распространены и знакомы многим читателям, то с RAID 5, а тем более с RAID 6 обычным пользователям приходится сталкиваться редко, так как их применяют в основном в корпоративном секторе. Теперь же этот тип массива со всеми его достоинствами доступен и конечным пользователям.

Напомним, что RAID 5 — это отказоустойчивый дисковый массив с распределенным хранением контрольных сумм, который применяется во многих сетевых хранилищах, имеющих более двух дисковых отсеков. 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 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 желательно, чтобы все диски массива имели одинаковый размер — тогда общая емкость дисковой подсистемы, доступной для записи, становится меньше ровно на один диск. Отметим, что одинаковый размер дисков требуется только в аппаратных контроллерах RAID, в случае Soft RAID диски могут быть разными по объему. Например, если пять дисков имеют размер 100 Гбайт, то фактический размер 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 не подлежит восстановлению.

Другой доступный пользователю массив — RAID 6 — в чем­то похож на RAID 5, но имеет более высокую степень надежности, так как под контрольные суммы выделяется емкость двух дисков, а не одного. При этом по разным алгоритмам одновременно рассчитываются сразу две контрольные суммы. Создание этого массива требует более производительного аппаратного обеспечения, так как при работе обрабатывается больший объем информации: расчет второй контрольной суммы и больше операций перезаписи при записи каждого блока. Несмотря на потерю в производительности, которая в теории может достигать 15%, этот массив обеспечивает работоспособность после одновременного выхода из строя двух дисков. Для его организации требуются как минимум четыре диска, и устройство QNAP TS-412 подходит для создания этого типа массива, так как позволяет устанавливать четыре SATA-диска.

Рассматриваемый в этой статье сетевой накопитель поставляется с версией внутреннего программного обеспечения 3.3.6, которое находится на прилагаемом к нему miniCD-диске. На момент тестирования на сайте производителя оказалась доступна более новая версия ПО — 3.5.0 Build 0816, которая и была установлена. Список изменений последней версии программного обеспечения слишком велик, чтобы публиковать его в статье. Отметим лишь, что основные изменения касаются расширения набора специальных средств, предназначенных для обеспечения безопасности и контроля доступа, а кроме того, NAS дополнился некоторыми новыми функциями, такими как антивирус, привязка сервисов, syslog-сервер и др. Кроме того, новая версия содержит ряд улучшений для расширения возможности интеграции сетевых накопителей QNAP с другими устройствами и с разнообразными сетевыми инфраструктурами.

При первом запуске устройства происходит инсталляция прошивки (операционной системы), которая записывается на установленные жесткие диски, в то время как в сетевых хранилищах для бизнес-применения она помещается в отдельный чип энергонезависимой памяти, где хранятся две ее копии на случай сбоя загрузки одной из них.

Система управления QNAP TS-412 представляет собой встроенный веб­сервер (рис. 3), который доступен по шифрованному каналу HTTPS с обоих сетевых интерфейсов устройства. В нем программное обеспечение предоставляет пользователю основные функции управления всеми параметрами NAS. Для каждого сетевого интерфейса можно задать статический IP-адрес или режим автоматического получения IP-адреса от DHCP-сервера. Также QNAP TS-412 может выступать в роли клиента сервисов выдачи динамического DNS-имени, таких как dyndns.org, no-ip.com и т.д. Нельзя обойти вниманием и то, что в этой модели можно задать опцию Port Trunking, которая позволяет выбрать оптимальный режим балансировки нагрузки и отказоустойчивости путем объединения двух доступных сетевых интерфейсов в один.

 

Интерфейс управления NAS QNAP TS-412

Рис. 3. Интерфейс управления

Кроме того, панель управления позволяет задавать различных пользователей и разграничивать их в правах доступа к устройству и к отдельным папкам или сервисам. По умолчанию в системе присутствует только один пользователь admin с установленным по умолчанию паролем admin, который желательно сменить при первой же возможности.

Сетевой накопитель QNAP TS-412 поддерживает работу с файлами, находящимися на дисках, 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 «Управление дисками», где задаются параметры дисков, поскольку iSCSI позволяет осуществлять блочный доступ к дисковому массиву, что подразумевает создание своей файловой системы.

Из потоковых протоколов передачи данных сетевое хранилище QNAP TS-412 позволяет организовать сервер iTunes или DLNA (Digital Living Network Alliance), а также систему видеонаблюдения для четырех IP-камер. Для облегчения поиска устройства в сетевом окружении эта модель позволяет включить популярные сервисы обнаружения Bonjour и UPnP.

Для тех, кто уже делает бекапы, сетевое хранилище предлагает довольно мощную систему создания резервных копий с различных сетевых устройств по разным протоколам (NFS, FTP, CIFS и т.п.) в зависимости от установленного времени в планировщике, которое задается пользователем. Данное сетевое хранилище поддерживает удаленное хранение и резервирование важной информации на серверах AMAZON S3 и ELEPHANT, но для этого необходимо быть зарегистрированным пользователем данных сервисов. Помимо чужих сервисов по хранению информации во внешней сети, QNAP TS-412 предоставляет пользователю возможность создать свое «облачное» хранилище данных на его основе. Для этого существует отдельное меню по настройке данного хранилища с возможностью автоматического проброса необходимых портов через поддерживаемые роутеры. Список поддерживаемых моделей постоянно обновляется с выходом новых прошивок. Кроме того, поддерживается система создания резервных копий для продуктов Apple — TimeMachine, что, безусловно, будет удобно пользователям этих устройств.

Четыре порта USB, интегрированные в QNAP TS-412, позволяют подключать к хранилищу не только внешние USB-диски, но и USB-принтеры и источники бесперебойного питания. Также поддерживается работа с источниками бесперебойного питания по локальной сети через протокол SNMP.

Нельзя не отметить возможность установки дополнительных утилит при помощи системы управления программными пакетами QPKG. Посмотреть список дополнительных прикладных программ можно на сайте www.qnap.ru. Модульная система установки дополнительного программного обеспечения позволяет более тщательно подбирать необходимые компоненты для работы. По сравнению с другими реализациями прошивок NAS, когда устанавливаются сразу все программные модули, такая система позволяет получить большую производительность системы, поскольку ненужные сервисы не устанавливаются по умолчанию и не занимают ресурсы процессора, а также дисковую и оперативную память.

В целом сетевое хранилище QNAP TS-412 выглядит очень достойно на фоне конкурентов благодаря высокой производительности, качественной сборке, широкому дополнительному функционалу и расширяемым программным возможностям. После краткого описания основных возможностей QNAP TS-412 рассмотрим методику тестирования подобных устройств и приведем результаты тестов.

Методика тестирования

Некоторое время назад мы обновили методику тестирования с учетом сегодняшних реалий на рынке сетевых хранилищ данных. В связи с появлением большого количества подобных устройств их функционал возрастает 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 в 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 1000Base-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 88E1318 и адаптера Intel Pro/1000 iSeries.

Рассматриваемое нами устройство тестировалось в режимах RAID 0, RAID 10, RAID 5 и RAID 6. В QNAP TS-412 были установлены четыре диска Western Digital WD2003FYYS серии RE4 объемом 2 Тбайт каждый. Напомним, что эта серия дисков предназначена для работы именно в различных системах с RAID-массивами и относится к классу Enterprise Storage. Количество дисков в процессе тестирования не менялось. Поскольку эта модель очень похожа на своего «старшего собрата» QNAP TS-419P+, мы добавили результаты QNAP TS-419P+ при созданном массиве RAID 0 в бенчмарке IOmeter. В данном случае дисковый массив RAID 0 был выбран из-за его наибольшей производительности.

Тестовый пакет IOmeter

Для тестирования сетевого хранилища QNAP TS-412 мы использовали 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 50 Гбайт. Подключение осуществлялось с помощью утилиты управления iSCSI в операционной системе Windows 7. Отметим, что пакет IOmeter позволяет работать как с дисками, на которых создан логический раздел, так и с дисками без логического раздела. В случае если проводится тестирование диска без созданного на нем логического раздела, то IOmeter работает на уровне логических блоков данных, то есть вместо операционной системы передает команды контроллеру на запись или чтение LBA-блоков.

Вообще, при тестировании HDD-дисков, как показывает практика, 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 мы выполняли тестирование 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). Также 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.

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, а 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 перезагружались, чтобы исключить влияние кэширования дисковой подсистемы на обоих устройствах. Выбор всего лишь одного файла большого объема в этом тесте объясняется тем, что протокол FTP плохо подходит для передачи множества мелких файлов, так как после каждой передачи требуется ее подтверждение. Это значительно уменьшает скорость реальной передачи данных по этому протоколу.

Тестовый пакет NAS Performance Toolkit

Чтобы оценить примерную производительность сетевого хранилища при типовой работе обычного пользователя, применялся 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, представляет собой набор из дюжины пресетов, имитирующих передачу данных в популярных приложениях, а также типичную сетевую активность при работе с устройствами такого типа. Кроме того, пользователь с помощью прилагаемой инструкции сам может составить необходимые имитирующие пресеты (компания Intel назвала их трассами — tracers). Рассмотрим подробнее, какие трассы предлагаются по умолчанию, поскольку в нашем сравнительном тестировании мы применяли именно их:

  • HD Video Playback — проигрывание одного видеофайла высокого разрешения;
  • HD Video Playbackx2 — проигрывание двух видеофайлов высокого разрешения;
  • HD Video Playbackx4 — 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 сетевого хранилища. Присутствуют трассы с воспроизведением одного, двух или четырех файлов одновременно, записью файла и одновременным воспроизведением одного и записью 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 самого разного размера. Последние два теста менее характерны по типу нагрузки для 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, 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 быть от 1 до 64 Кбайт.

Поскольку данный тест использует стандартный механизм операционной системы для работы с накопителями, необходимо быть максимально аккуратным 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 необычайно 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 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 рабочий режим, при котором осуществляется передача данных и пользователь работает с хранилищем данных. Отметим, что на данный момент далеко не у всех моделей есть режим Stand By — видимо, производители не спешат порадовать пользователей режимом энергосбережения. В этой модели пользователю предоставляется возможность задать, через какой промежуток времени жесткие диски будут переведены в режим Idle. Также в этой модели сетевого хранилища, кроме стандартной функции Wake On Lan, которая на практике используется довольно редко, существует возможность задать время работы по расписанию — таким образом пользователь может отключать устройство на период сна или продолжительного отсутствия.

Результаты тестирования

В табл. 1 приведены данные по энергопотреблению сетевого хранилища QNAP TS-412. Также в ней содержатся замеры по времени включения и выключения устройства. Этот тест проводился с использованием одного диска.

Исходя из полученных данных, максимальное энергопотребление устройства достигается только в момент первого запуска. Это объясняется тем, что вентиляторы и установленные диски при этом вращаются на полной скорости. В процессе работы энергопотребление модели стабилизируется на отметке 20-26 Вт даже при активном использовании по сети или создании массива. Стоит отметить высокую скорость выключения устройства, для этого необходимо зажать кнопку питания примерно на 2 секунды. Инициализация системы происходит тоже достаточно быстро для такого типа устройств. Чтобы не быть голословными, приведем результаты скоростных показателей в остальных тестах (рис. 4-7).

 

Результаты тестирования NAS QNAP TS-412

Рис. 4. Линейное чтение

Результаты тестирования NAS QNAP TS-412

Рис. 5. Выборочное чтение

Результаты тестирования NAS QNAP TS-412

Рис. 6. Линейная запись

Результаты тестирования NAS QNAP TS-412

Рис. 7. Выборочная запись

IOmeter — протокол iSCSI

На графиках результатов тестирования по протоколу iSCSI с помощью бенчмарка IOmeter видно, что в тестах на чтение данных результаты практически совпадают для всех видов созданных RAID-массивов. Максимальные скорости достигаются при больших размерах блока запроса. В первом тесте максимальная скорость передачи данных составляет 72 Мбайт/с, при том что теоретически максимальная пропускная способность в тестах огранивается протокольной скоростью сетевого интерфейса Gigabit Ethernet — 1000 Мбит/с (125 Мбайт/с). В тесте на случайное чтение максимальный результат соответствует 44 Мбайт/с и достигается при максимальном размере блока при созданном массиве RAID 10. В тестах на линейную и выборочную запись можно увидеть увеличение нагрузки на центральный процессор, что приводит к снижению производительности для режимов RAID 5 и 6. Конечно, в этих тестах по скорости передачи данных выигрывает массив RAID 0, когда все диски объединяются в один большой и емкий диск, однако в этом случае пользователь теряет возможность сохранения данных при выходе из строя хотя бы одного диска. Массивы уровней RAID 5 и 6 дают надежную защиту данных, так как при этом возможен выход из строя от одного до двух дисков соответственно. Потеря в скорости между режимами RAID 0 и RAID 6 составляет в данных тестах менее 10 Мбайт/с при размерах блока запроса выше 128 Кбайт.

Тест протокола FTP

Скоростные показатели при работе со встроенным FTP-сервером сетевого хранилища свидетельствуют, что при реальной работе с хранилищем различия в скорости чтения между типами массивов не сильно заметны для пользователя. При записи данных по этому протоколу скорость уменьшается, как и в тесте протокола iSCSI (табл. 2). По сравнению с синтетическим тестом IOmeter в этом тесте скоростные показатели выше.

Тест NAS Performance Toolkit

Тесты в бенчмарке NAS Performance Toolkit достаточно точно отображают типовую картину работы обычных пользователей с сетевым хранилищем данных (табл. 3). Если исходить из результатов этого теста, то влияние типа массива для пользователя еще меньше, чем при применении протокола FTP. Разница между скоростными показателями в этом тесте составляет не более 10 Мбайт/с, исключая тесты на запись данных.

Выводы

Исходя из полученных результатов, можно сказать, что сетевой накопитель QNAP TS-412 является выгодным решением для домашнего пользователя. По сравнению со старшими моделями, потеря производительности в большинстве тестов при одинаковой функциональности вполне сопоставима с разницей в цене. Отметим, что протестированная модель имеет среднюю розничную стоимость 18 тыс. руб. Широкая функциональность устройства, предоставляющего возможность подключения нескольких внешних носителей через два распространенных стандарта USB и eSATA, позволяет увеличивать объем хранимых данных по мере необходимости. Кроме того, дополнительные порты USB дают возможность подключать к этой модели не только внешние диски, но и принтеры, источники бесперебойного питания, адаптеры Wi-Fi, фотоаппараты и видеокамеры, а также другие устройства из списка совместимости, благодаря чему можно сделать сетевое хранилище центром домашней сети. Два высокоскоростных сетевых интерфейса дают возможность поместить накопитель в разные подсети (например, сеть провайдера и локальную сеть в квартире). Широкие возможности встроенного ПО в совокупности с опциональными пакетами QPKG предоставляют пользователю возможность создания у себя дома многофункционального сервера на базе таких популярных сервисов, как TwonkyMedia, phpMyAdmin, Transmission, Asterisk и др. Простой и понятный интерфейс управления, единый для всех устройств QNAP, облегчает переход между ними.

Отметим, что в домашних сетевых хранилищах обычно устанавливаются неаппаратные RAID-контроллеры, где за все действия с массивом отвечает драйвер в операционной системе с помощью центрального процессора. И хотя основная тяжесть просчета ложится на центральный процессор, такой тип создания RAID позволяет оперировать любыми дисками независимо от уже установленных и таким образом динамично конфигурировать массивы. В некоторых случаях объем новых дисков тоже может варьироваться, но не может быть меньше, чем у уже установленных дисков. Это позволяет проще подходить к покупке жестких дисков, если один из имеющихся вышел из строя. В целом QNAP TS-412 можно рекомендовать всем пользователям, кто хочет получить многофункциональный сервер с возможностью защищенного хранения данных.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 10'2011