Serwery plików NAS

Testy wydajnościowe

przeczytasz w 4 min.

Testy wydajnościowe serwera QNAP TS-253A przeprowadziliśmy przy wykorzystaniu benchmarków ATTO Disk Benchmark, CrystalDiskMark oraz kopiując pliki z serwera i na serwer przy użyciu Eksploratora Windows (SMB, iSCSI). Dodatkowo sprawdziliśmy wydajność urządzenia pod kątem operacji wejścia/wyjścia. Procedura kopiowania obejmowała próby przeprowadzone trzykrotnie:

  • kopiowanie na serwer i pobieranie z serwera jednego pliku o wielkości 2 GB
  • kopiowanie na serwer i pobieranie z serwera 1000 plików o wielkości 2 MB każdy
  • kopiowanie na serwer i pobieranie z serwera 10000 plików o wielkości 2 KB każdy

Platformą sprzętową do testów wykorzystania protokołów SMB, iSCSI był serwer HP ProLiant MicroServer N36L ze skonfigurowaną macierzą RAID 0

  • System operacyjny: Windows Server 2008 R2
  • Procesor AMD Athlon DualCore 1,3 GHz
  • Pamięć RAM: 8 GB
  • Dysk twardy: macierz RAID 0
  • Sieć ethernet: 4x1 Gbps (zagregowane połączenie)
  • NAS i serwer testowy zostały podłączone do przełącznika sieciowego Netgear M4100.

W serwerze QNAP TS-253A zostały zamontowane dwa dyski WD RED 1TB (WD10EFRX). Z kolei połączenie z siecią LAN zostało zestawione z użyciem obydwu interfejsów sieciowych (bond). Dzięki takiej konfiugracji mogliśmy sprawdzić szybkość pobierania i wysyłania danych z i do NAS-a oraz wykonać testy benchmarkami. 

Jak na niewielki serwer NAS QNAP TS-253A radzi sobie doskonale z transmisją w sieci LAN. Transfery dużych plików tylko w jednym przypadku spadły poniżej 100 MB/s. Dobrą szybkość uzyskamy podczas kopiowania 2-megabajtowych plików - maksymalnie nawet 111 MB/s.

Bardzo dobrze wygladają wyniki maksymalnej wydajności sieciowej. Wykorzystując narzędzie diskspd mogliśmy zweryfikować szybkość pobierania i wysyałania danych. Dla wszystkich typów macierzy uzyskaliśmy dość równe wyniki jeśli chodzi o pobieranie 110-112 MB/s. Nieco różnic (101-106 MB/s) znajdziemy w teście wysyłania. Jednak w żandym z testów wydajność NAS-a nie spadła poniżej 100 MB.

W przypadku protokołu iSCSI maksymalna wydajność jeśli chodzi o pobieranie jest podobna jak w teście dla protokołu SMB. Z kolei wysyłanie danych z użyciem iSCSI to wyniki nieco poniżej 100 MB/s. Jedynie w przypadku macierzy RAID 0 udało się "wycisnąć" 108 MB/s.

Kopiowanie dużego pliku (2 GB)
Protokół SMB [MB/s]

  Upload
Download
Pojedynczy 103
105
RAID0 104
111
RAID1 103
105
JBOD 98
100
Wolumen szyfrowany 102
109
Dysk USB 3.0 85
90

Kopiowanie małych plików (1000 x 2 MB)
Protokół SMB [MB/s]

  Upload
Download
Pojedynczy 58
71
RAID0 53
66
RAID1 52
68
JBOD 55
66
Wolumen szyfrowany 56
65
Dysk USB 3.0 50
62

Kopiowanie niewielkich plików (10000 x 2 KB)
Protokół SMB [MB/s]

  Upload
Download
Pojedynczy 0,53
0,65
RAID0 0,59
0,80
RAID1 0,63
0,84
JBOD 0,65
0,84
Wolumen szyfrowany 0,52
0,81
Dysk USB 3.0 0,40
0,52

Maksymalna wydajność sieciowa - odczyt z NAS i zapis na NAS
Protokół SMB [MB/s]

 Odczyt [MB/s]Zapis [MB/s]
Pojedynczy112104
RAID 0112106
RAID 1112101
JBOD110106
Wolumen szyfrowany112106

Maksymalna wydajność sieciowa - odczyt z NAS i zapis na NAS
Protokół iSCSI [MB/s]

 Odczyt [MB/s]Zapis [MB/s]
Pojedynczy11088
RAID 0112108
RAID 111096
JBOD11088
Wolumen szyfrowany11199

Ponieważ testowaliśmy podobne rozwiązania sprzętowe (QNAP TS-453A i Synology DS716+) postanowiliśmy zestawić wyniki dla testów kopiowania dużych plików. Okazuje się, że oba modele QNAP trzymają wyrównany poziom (większa różnica m.in w JBOD). Synology nieco odstaje w teście pobierania danych z NAS-a dla macierzy RAID 1 i pojedynczego dysku. Z kolei DS716+ góruje nad QNAP-ami w teście wysyłania danych dla macierzy JBOD i RAID 0.

Porównanie QNAP TS-253A, QNAP TS-453A, Synology DS716+ - kopiowanie dużych plików
Protokół SMB [MB/s] - kierunek pobieranie z NAS

  QNAP TS-253A
QNAP TS-453A
Synology DS716+
Pojedynczy 105
102
88
RAID 0 111
111
109
RAID 1 105
101
95
JBOD 100
89
100

Porównanie QNAP TS-253A, QNAP TS-453A, Synology DS716+ - kopiowanie dużych plików
Protokół SMB [MB/s] - kierunek wysyłanie na NAS

  QNAP TS-253A
QNAP TS-453A
Synology DS716+
Pojedynczy 103
100
94
RAID 0 104
102
112
RAID 1 103
101
97
JBOD 98
89
105

Dość dobre wyniki NAS uzyskuje w teście liczby operacji wejścia/wyjścia. Dla porównania przewyższa wartościami wyniki Synology DS916+ w kierunku pobierania, z kolei jest w kierunku wysyłanie wyniki są na średnim poziomie.

IOPS - odczyt z NAS i zapis na NAS
Protokół SMB

 OdczytZapis
Pojedynczy189941175
RAID 0162456674
RAID 1160243340
JBOD176954499
Wolumen szyfrowany181202373

IOPS - odczyt z NAS i zapis na NAS
Protokół iSCSI

 OdczytZapis
Pojedynczy4093389
RAID 018456843
RAID 15423429
JBOD3093054
Wolumen szyfrowany4323487

Test łącza zagregowanego i dwóch połączeń LAN

Ponieważ TS-253A został wyposażony w 2 interfejsy ethernet przetestowaliśmy również wydajność obydwu połączeń jednocześnie oraz równoczesny transfer dla pojedynczych interfejsów. Platforma testowa została wyposażona w 2 hypervisory Hyper-V (na platformie serwerowej IBM), każdy z uruchomionymi 4 maszynami wirtualnymi. Hypervisory połączone były z przełącznikiem poprzez bond (802.3ad) z użyciem 4 kart sieciowych.

Z kolei NAS-a podłączyliśmy na dwa sposoby. W pierwszym teście NAS podłączony był łączem zagregowanym (bond) i wszystkie maszyny wirtualne posiadały zmapowane foldery z użyciem jednego interfesju IP NAS-a. W drugim teście NAS posiadał 2 niezależne łącza ethernet. Wykorzystaliśmy do tego 4 maszyny wirtualne. Dwie z pierwszego hypervisora i dwie z drugiego. Po dwie maszyny mapowały dyski poprzez jeden adres IP, a dwie kolejne poprzez drugi. Poniższa grafika prezentuje pierwszy ze schematów połączenia. 

W przypadku zagregowanego połączenia wynik wygląda bardzo obiecująco. Pobieranie i wysyłanie jest nieco niższe niż deklaruje producent. Jednak wartości ponad 200 MB/s - to doskonały wynik. Poniżej zestawienie (pierwsza tabela) szybkości pobierania i wysyłania dla poszczególnych maszyn wirtualnych. Podobne wyniki uzyskaliśmy dla scenariusza, w którym transmisja odbywała się po dwóch niezależnych łączach NAS-a (druga tabela).

 VM1 [MB/s]VM2 [MB/s]VM3 [MB/s]VM4 [MB/s]VM5 [MB/s]VM6 [MB/s]VM7 [MB/s]VM8 [MB/s]Suma [MB/s]
Download z NAS2830292325282726216
Upload na NAS3132242625262424212

 

 VM1 ETH1VM2 ETH1VM3 ETH2VM4 ETH2SUMA [MB/s]
Download z NAS54565351214
Upload na NAS48584855209

Jak wygląda rozkład połączenia dla poszczególnych interfejsów sieciowych w systemie QTS? Poniżej prezentujemy zapis graficzny podczas tesu pobierania i wysyłania danych dwóch niezależnych interfesjów sieciowych.

Test – protokół SMB i iSCSI ATTO Disk Benchmark

  • Pojedynczy, protokół SMB

  • RAID 0, protokół SMB

RAID 1, protokół SMB

  • JBOD, protokół SMB

  • Wolumen szyfrowany, protokół SMB

  • USB 3.0, protokół SMB

  • Pojedynczy, protokół iSCSI

  • RAID 0, protokół iSCSI

RAID 1, protokół iSCSI

  • JBOD, protokół iSCSI

Test – protokół SMB i iSCSI CrystalDiskMark

  • Pojedynczy, protokół SMB

  • RAID 0, protokół SMB

  • RAID 1, protokół SMB

  • JBOD, protokół SMB

  • Woluemen szyfrowany, protokół SMB

  • Pojedynczy, protokół iSCSI

  • RAID 0, protokół iSCSI

  • RAID 1, protokół iSCSI

  • JBOD, protokół iSCSI