oldi

Домашнее сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2

Внешний вид и «начинка» NETGEAR ReadyNas DUO v2

Методика тестирования

Тестовый пакет IOmeter

Тестовый пакет NAS Performance Toolkit

Энергопотребление устройства

Результаты тестирования

Энергопотребление

IOmeter — протокол CIFS

Тест NAS Performance Toolkit

Выводы

 

В одном из прошлогодних номеров нашего журнала мы рассказывали о производительном сетевом хранилище компании NETGEAR, рассчитанном на установку четырех дисков. В этой статье мы рассмотрим новое бюджетное решение для конечных пользователей — NETGEAR ReadyNas DUO v2. Напомним читателям, что компания NETGEAR известна как один из крупнейших производителей не только сетевых устройств для хранения данных, но и различных сетевых устройств для обеспечения доступа в Интернет и коммутационного оборудования. Она предлагает широкий ассортимент подобной продукции, предназначенной как для корпоративного рынка, так и для конечных пользователей.

В связи с увеличением объема жестких дисков, ростом числа пользователей Интернета, распространением широкополосного доступа в больших и малых городах, а также с развитием всей компьютерной отрасли в целом домашним пользователям теперь требуется не только где­то хранить накопленную информацию, но и резервировать ее на случай удаления или сбоев электропитания. Сейчас уже никого не удивишь наличием дома нескольких компьютеров, в связи с чем возникает потребность в удаленном и централизованном хранении информации, которая была бы доступна по проводной или беспроводной сети всем домашним компьютерам. При этом особое внимание уделяется возможности ее защиты от различных сбоев (питания, жестких дисков и т.п.).

Для решения данной задачи предназначены домашние сетевые хранилища данных — NAS. Появлению, а в дальнейшем и широкому распространению этих устройств пользователи обязаны недорогим процессорам, которые при низкой стоимости и энергопотреблении позволяют работать программному обеспечению для управления NAS и поддержки различных сервисов доступа к данным. Если в дорогих продуктах, ориентированных на корпоративный рынок, устанавливаются процессоры архитектуры x86 типа Atom или недорогих Pentium, то в большинстве домашних сетевых хранилищ в качестве процессоров выступают различные микросхемы на базе архитектуры ARM. Их производительности вполне хватает для создания и обеспечения приемлемой скорости при работе с программными массивами на двух дисках. Также следует отметить, что современные тенденции мирового рынка предполагают хранение информации на «облачных» системах хранения данных. Домашний сетевой накопитель может служить бесплатным аналогом такой системы, если имеет доступ во внешнюю сеть.

В настоящей статье мы рассмотрим решение, которое является продолжением популярной серии ReadyNas DUO — хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2. Эта модель относится к классу недорогих домашних сетевых хранилищ и предлагает пользователю объем двух дисков с возможностью резервирования. Сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2 позволяет установить один или два жестких диска формфактора 3,5 дюйма и имеет один гигабитный сетевой интерфейс для подключения к локальной сети. Новая прошивка 5-й версии поддерживает установку жестких дисков различного объема, включая модели объемом 3 Тбайт и выше. Отметим, что при покупке сетевого хранилища данных пользователь платит в первую очередь не за сами компоненты, а за программное обеспечение, заставляющее устройство работать, так как именно от ПО зависят скорость и надежность продукта. Прежде чем перейти к результатам тестирования, рассмотрим характеристики этой модели.

Внешний вид и «начинка» NETGEAR ReadyNas DUO v2

По дизайну, который выполнен в стиле hi-tech и очень гармоничен, NETGEAR ReadyNas DUO v2 практически в точности повторяет предыдущую модель — ReadyNas DUO. Корпус устройства, представляющий собой прямоугольный параллелепипед со слегка скругленными краями, окрашен в темный цвет и имеет размеры 142×101×220 мм. Лицевая панель разделена на информационную часть и отсек для установки жестких дисков. В отсеке за решетчатой дверцей скрыта корзина для жестких дисков с двумя салазками. На лицевой панели имеются две кнопки — Backup и включения питания. Отметим, что выключение питания осуществляется двойным нажатием на кнопку питания, а также через веб­интерфейс. Рядом с кнопкой Backup расположен USB-порт, с которым она и работает. Под кнопкой питания размещены три светодиода, два из которых отображают наличие дисков в корзине, а оставшийся — активность дисковой подсистемы в целом. Любой диск, устанавливаемый в сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2, крепится вертикально к специальному контейнеру с помощью четырех винтов. Данная модель предусматривает установку только дисков SATA формфактора 3,5-дюйма, 2,5-дюймовые диски придется устанавливать через специальные салазки. Каждый контейнер имеет особый замок, который защелкивается и надежно фиксирует диск внутри корпуса хранилища, не позволяя ему выйти из разъемов SATA, которые расположены на специальной плате позади контейнера. Плата имеет перфорированные отверстия для эффективного отвода тепла от дисков.

 

NETGEAR ReadyNas DUO v2

На задней панели устройства расположены разъем питания, решетка вентилятора, два USB-порта, кнопка сброса настроек и углубление для замка Kensington Lock. Установленный трехконтактный 90-миллиметровый вентилятор весьма эффективно отводит тепло от жестких дисков и хорошо управляется встроенным программным обеспечением, меняя свою скорость вращения в зависимости от температуры дисков. Сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2 имеет четыре прорезиненные ножки, расположенные по углам основания, которые не дадут случайно столкнуть устройство со стола. Перфорированные стенки обеспечивают лучший приток воздуха внутрь хранилища. Эта модель оснащена внешним импульсным блоком питания, благодаря чему удалось уменьшить ее размеры.

 

NETGEAR ReadyNas DUO v2

Тыльная сторона

Основная часть системной платы, состоящая из ARM-процессора Marvell 88F6-BK12, двух модулей памяти DDR3-1333 H5TQ1G83DFR производства Hynix объемом 128 Мбайт каждый и микросхемы NAND-памяти Hynix H27U1G8F2BTR объемом 128 Мбайт, выполняющей функцию накопителя для размещения операционной системы, установлена вертикально в левой части корпуса рядом с корзиной для жестких дисков. Центральный одноядерный процессор Marvell 88F6282 (88F6282A1C160) из нового семейства Feroceon расположен почти по центру печатной платы и накрыт небольшим алюминиевым радиатором. Эта микросхема функционирует на тактовой частоте 1,6 ГГц, имеет кэш­память второго уровня объемом 256 Кбайт и работает с оперативной памятью с частотой 1066 МГц. Общий объем оперативной памяти данной модели составляет 256 Мбайт, чего вполне достаточно для работы операционной системы устройства. Гигабитный сетевой интерфейс модели построен на базе микросхемы Marvell 88E1318-NNB2 (Gigabit Ethernet 1000BASE-T), которая часто используется в системных платах для домашних ПК. Основное аппаратное отличие NETGEAR ReadyNas DUO v2 от предыдущей модели DUO — наличие двух портов USB 3.0, которые реализованы с помощью микросхемы NEC 720200AF1. Порт на передней панели выполнен с помощью интегрированного в процессор контроллера USB 2.0.

 

NETGEAR ReadyNas DUO v2

Печатная плата

В качестве контроллера жестких дисков применяется контроллер Marvell 88F6282, имеющий, согласно спецификации, две линии PCI-E x1, к одной из которых подключен интерфейс USB 3.0, а к другой — гигабитный сетевой контроллер. Процессор оснащен встроенным контроллером SATA, который может работать с двумя SATA-каналами. Жесткие диски подключаются к системной плате с помощью специального переходника. В данной модели, как и во многих других домашних устройствах этого класса, используется так называемый Soft RAID, когда массив создается с помощью программного обеспечения операционной системы или сторонних утилит. Сетевой накопитель NETGEAR ReadyNas DUO v2 предполагает создание дискового массива RAID 0 или RAID 1 с применением встроенного ПО Linux-системы. Также пользователь может просто отформатировать каждый из дисков и получить доступ к нему (режим JBOD). Для моделей серии ReadyNas компания NETGEAR предлагает два варианта создания RAID-массива. Первый — это Flex-RAID, предусматривающий обычное создание дискового массива с использованием ПО системы Linux. Второй — интеллектуальная система X-RAID2 (expandable RAID), разработанная в недрах компании NETGEAR. Режим X-RAID2 базируется на автоматическом перестроении массива в зависимости от доступного пространства с учетом добавления новых дисков или замены старых более емкими носителями. При этом пользователю не надо совершать 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 нужно только дождаться синхронизации данных в массиве. Обычно этот процесс занимает от получаса до нескольких часов в зависимости от объема установленных дисков.

 

Рисунок

Панель управления

Режим X-RAID2 устанавливается по умолчанию во всех сетевых хранилищах NETGEAR ReadyNas, а для переключения на режим Flex-RAID необходимо сбросить настройки устройства на заводские из главного меню или через расположенную сзади кнопку Reset. Затем, при новой установке программного обеспечения RAIDiator, с помощью утилиты RAIDar нужно явно указать, какой тип Flex-RAID будет применяться — RAID 0 или 1.

Внутреннее программное обеспечение RAIDiator используется практически во всех сетевых хранилищах компании NETGEAR. Однако новый вариант прошивки 5-й версии несколько урезан по функционалу (например, отключен встроенный FTP-сервер и RSync) по сравнению с предыдущими версиями RAIDiator (4.х.х). Устройство поставляется с программной прошивкой RAIDiator 5.3.1, но в процессе тестирования оно было автоматически обновлено до версии 5.3.3. Также ожидается выпуск новой версии ПО — 5.3.5, которая должна расширить функциональные возможности модели путем добавления FTP-сервера и других функций.

Программа управления представляет собой встроенный веб­сервер, который доступен по шифрованному каналу https через сетевой интерфейс. Это программное обеспечение предоставляет пользователю основные функции управления всеми параметрами NAS. Для сетевого интерфейса можно задать статический IP-адрес или режим автоматического выделения IP-адреса DHCP-сервером. Панель управления позволяет задавать различные категории пользователей и разграничивать их в правах доступа к устройству. По умолчанию в системе присутствует только один пользователь admin с установленным по умолчанию паролем password, который желательно сразу же сменить, что и предлагает сделать мастер при первой установке RAIDiator.

Поскольку сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2 относится к бюджетным домашним решениям, оно поддерживает работу с файлами в массиве только через протокол передачи данных CIFS. Из потоковых протоколов передачи данных сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2 позволяет организовать сервер и воспользоваться технологией DLNA (Digital Living Network Alliance). Для облегчения поиска устройства в сетевом окружении эта модель предлагает включить популярный сервис обнаружения UPnP.

Для тех, кто уже делает бекапы или хочет создать единое центральное хранилище, доступное всем устройствам, эта модель предлагает «облачное» хранение данных с помощью программы ReadyNAS Remote. С устройства, на котором установлена эта утилита, пользователь может получить доступ к своему хранилищу из любого места по защищенному соединению. Два дополнительных порта USB 3.0, интегрированные в NETGEAR ReadyNas DUO v2, позволяют не только подключать к хранилищу внешние USB-диски или иные накопители, но и осуществлять обмен данными 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. Посмотреть список 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, где устанавливаются сразу все программные модули, такая система у ReadyNas обеспечивает большую производительность, поскольку ненужные сервисы не устанавливаются по умолчанию и не занимают ни дисковую, ни оперативную память.

В целом сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2 выглядит очень достойно на фоне конкурентов благодаря высокой заявленной производительности, качественной сборке, широкому дополнительному функционалу и расширяемым программным возможностям. После краткого описания основных возможностей устройства рассмотрим методику его тестирования и приведем результаты тестов.

Методика тестирования

Ранее мы уже тестировали подобное устройство, поэтому здесь лишь вкратце изложим методику тестирования. Отметим, что поскольку эта модель не поддерживает протокол блочного доступа iSCSI, то в настоящем тестировании нет результатов данного теста. Поэтому мы протестировали скорость передачи данных с удаленной дисковой подсистемой только по протоколу CIFS с помощью нескольких утилит.

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, без промежуточных коммутаторов, к гигабитному сетевому интерфейсу Ethernet 1000Base-T, представленному внешней PCI-картой Intel Pro/1000 iSeries Ethernet Adapater. Таким образом, на результаты теста не влияли другие сетевые устройства, а обмен данными происходил между интегрированным в сетевое хранилище адаптером Marvell 88E1318E и адаптером стенда — Intel Pro/1000 iSeries.

Рассматриваемое устройство тестировалось в режимах Flex-RAID RAID 0 и RAID 1, а также в режиме X-RADI2. В NETGEAR ReadyNas DUO v2 были установлены два диска Western Digital WD1002FAEX серии Black объемом 1 Тбайт каждый. Напомним, что эта высокопроизводительная серия дисков предназначена для установки на домашних сетевых хранилищах и мощных ПК. При тестировании количество дисков не изменялось, а режим кэширования записи данных был оставлен в значении «по умолчанию».

Помимо тестирования дисковой подсистемы этого хранилища мы провели аналогичные тесты с внешним USB-накопителем Verbatim USB 3.0 Drive объемом 64 Гбайт. Отметим, что ранее этот накопитель уже был протестирован нами в ходе исследования новых накопителей с интерфейсом USB 3.0.

Тестовый пакет IOmeter

Для тестирования сетевого хранилища NETGEAR ReadyNas DUO v2 мы использовали специализированный тестовый пакет IOmeter 1.1.0 (версия от 2010.12.02). При подключении по протоколу CIFS создание файловой структуры происходит на самом сетевом хранилище, поэтому с помощью пакета IOmeter производились операции с выделенным фрагментом объемом 50 Гбайт на этом диске. Отметим, что пакет IOmeter позволяет работать как с дисками, на которых создан логический раздел, так и с дисками без логического раздела. При тестировании HDD-дисков, как показывает практика, разницы между результатами тестирования диска с созданным логическим разделом и без него практически нет. 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 данные считываются и записываются последовательно друг за другом, так и для случайных (Random), когда данные 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). Очень удобно, что 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 равнялось 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.

Тестовый пакет NAS Performance Toolkit

Чтобы оценить примерную производительность сетевого хранилища при типовой работе обычного пользователя, мы использовали хорошо известный тестовый пакет NASPT (NAS Performance Toolkit), разработанный компанией Intel. Файловый бенчмарк Intel NAS Performance Test, название которого указывает на то, что он специально изготовлен для тестирования NAS-устройств, представляет собой набор из дюжины пресетов, имитирующих передачу данных в популярных приложениях, а также типичную сетевую активность при работе с подобными устройствами. Кроме того, с помощью прилагаемой инструкции пользователь может сам 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 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 стоит также отметить, что типичное применение очень сильно отличается от последовательных операций.

Поскольку в данном тесте используется стандартный механизм операционной системы для работы с накопителями, не стоит забывать о том, что в современных операционных системах активно применяется кэширование данных. Соответственно 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.

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 три наиболее часто встречающихся режима работы с устройством подобного типа: первоначальный запуск системы, режим Idle (устройство работает без нагрузки) и рабочий режим, при котором осуществляется передача данных и пользователь работает с NAS-устройством.

Результаты тестирования

Энергопотребление

В табл. 1 содержатся данные по энергопотреблению протестированного нами сетевого хранилища NETGEAR ReadyNas DUO v2, а также временные показатели включения и выключения устройства.

Максимальное энергопотребление устройства, исходя из полученных данных, достигается только в момент первого запуска. Это объясняется тем, что вентилятор и установленные диски в этот момент вращаются на полной скорости. В процессе работы энергопотребление модели стабилизируется на отметке 41-51 Вт даже при активном использовании по сети. Стоит отметить высокую скорость выключения устройства, которое заключается в двойном нажатии на кнопку питания. Инициализация системы происходит тоже довольно быстро для такого типа устройств.

IOmeter — протокол CIFS

На графиках результатов тестирования по протоколу CIFS с помощью бенчмарка IOmeter (рис. 1-4) видно, что показания во всех тестах практически совпадают. И хотя скорость в режиме X-RAID2 при последовательной и выборочной записи несколько меньше скорости для созданных RAID-массивов в режиме Flex, эта разница не столь критична для пользователя. Конечно, в этих тестах по скорости передачи данных выигрывает массив RAID 0, когда все диски объединяются в один большой и емкий диск, однако тогда пользователь теряет возможность сохранения данных при выходе из строя этого диска. Массив уровня RAID 1, безусловно, обеспечивает большую защищенность данных (возможен выход из строя одного диска и сохранение данных на другом) при достаточно высокой скорости. В целом отметим, что в тесте на линейное чтение данных видно, что скорость передачи данных упирается в теоретический потолок максимальной передачи данных по сетевому интерфейсу Gigabit Ethernet 1000Base-T.

 

Рисунок

Рис. 1. Линейное чтение

Рисунок

Рис. 2. Выборочное чтение

Рисунок

Рис. 3. Линейная запись

Рисунок

Рис. 4. Выборочная запись

Тест NAS Performance Toolkit

Тесты в бенчмарке NAS Performance Toolkit (табл. 2) довольно точно отображают типовую картину работы обычных пользователей с сетевым хранилищем данных. В настоящем тесте видно, что данные, полученные в синтетическом тесте, значительно отличаются от реальных скоростных показателей в этом тесте. Как видно из результатов этого программного пакета, скорость передачи данных в режимах RAID 0, RAID 1 и X-RAID 2 практически одинакова. Как и должно быть, разница в скорости опять наблюдается только в тесте на запись вследствие записи данных в один поток в режиме RAID 1. Поэтому даже в режиме дублирования данных RAID 1 скорость в этом тесте довольно высокая и вполне подходит для решения большинства задач пользователя. Также стоит отметить, что данные этого теста в большей мере отражают действительную скорость записи и чтения при работе с устройством. В бенчмарке IOmeter мы получили нереально низкие результаты, что может говорить о неправильной работе этого теста на данной модели.

Выводы

Сетевое хранилище NETGEAR ReadyNas DUO v2 предоставляет пользователю весь спектр возможностей по созданию домашней библиотеки необходимых файлов с защитой их от потери при выходе из строя одного из дисков. Дополнительные порты USB 3.0 дают возможность подключать к этой модели внешние диски с высокоскоростным интерфейсом, что позволит достичь еще более высокой скорости и большего объема хранящихся данных. Особо отметим технологию X-RAID2, которая позволяет пользователю хранилища гибко и динамически вносить изменения в дисковую подсистему на любом этапе работы устройства, обеспечивая надежную сохранность всех данных в сочетании с высокой скоростью работы по сети. Ориентировочная стоимость данной модели составляет 200 долл. без предустановленных дисков.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 04'2012