Serwery plików NAS

Testy wydajnościowe

z dnia

Testy wydajnościowe serwera Synology DS716+ przeprowadziliśmy przy wykorzystaniu benchmarków ATTO Disk Benchmark, CrystalDiskMark oraz kopiując pliki z serwera i na serwer przy użyciu Eksploratora Windows (SMB, iSCSI). 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: 2x1 Gbps (połączenie 1000 Mbps, full duplex)
  • NAS i serwer testowy zostały podłączone do przełącznika sieciowego Netgear M4100.

Przy okazji testów syntetycznych jak i praktycznych sprawdziliśmy możliwości formatu plików BTRFS. I tu miłe zaskoczenie – nowo zaimplementowany standard spisuje się naprawdę świetnie i w większości przypadków oferuje znacznie wyższe transfery niż format ext4. W trakcie kopiowania danych z użyciem protokołu SMB różnice te wynoszą ponad 20 MB/s w kierunku odczyt z serwera i ponad 12 MB/s w kierunku zapis. Szczególnie widać to przy wykorzystaniu macierzy JBOD i RAID 0 gdzie szybkość kopiowania danych w przypadku BTRFS przekraczała 110 MB/s.

Oczywiście mówimy tu o scenariuszu, w którym NAS podłączony jest jednym interfejsem sieciowym. Biorąc pod uwagę obsługę portów USB 3.0 można mówić o bardzo dobrej wydajności. Kopiowanie danych z dysku i na dysk pozwoliło osiągnąć wyniki ponad 80 MB/s.

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

  Upload EXT4
Upload BTRFS
Download EXT4
Download BTRFS
Pojedynczy 94
94
85
88
RAID 0 106
112
108
109
RAID 1 84
97
84
95
JBOD 90
105
90
111
SHR 80
93
80
89
USB 3.0 81
nie dotyczy
80
nie dotyczy

Kopiowanie małych plików (1000x2 MB)
Protokół SMB [MB/s]

  Upload EXT4
Upload BTRFS
Download EXT4
Download BTRFS
Pojedynczy 54
55
42
55
RAID 0 53
54
60
54
RAID 1 51
54
43
53
JBOD 48
57
42
57
SHR 45
52
45
52
USB 3.0 50
nie dotyczy
50
nie dotyczy

Kopiowanie małych plików (10000x2 KB)
Protokół SMB [MB/s]

  Upload EXT4
Upload BTRFS
Download EXT4
Download BTRFS
Pojedynczy 0,46
0,51
0,91
0,92
RAID 0 0,46
0,48
0,91
0,93
RAID 1 0,45
0,55
0,91
0,91
JBOD 0,46
0,49
0,93
0,85
SHR 0,53
0,45
0,91
0,87
USB 3.0 0,1
nie dotyczy
0,35
nie dotyczy

Jeśli wykorzystamy zagregowane połączenie oraz kilka lub kilkanaście stacji roboczych, które będą pobierać i wysyłać dane możemy liczyć na znacznie więcej. Producent deklaruje szybkość na poziome 223/137 MB/s. W teście wykorzystaliśmy zwirtualizowane środowisko VMware oraz 10 maszyn wirtualnych, które jednocześnie pobierały i wysyłały dane na serwer Synology z użyciem protokołu SMB.

Szczytowe wartości połączeń (piki) to wyniki rzędu 224/149 MB/s, jednak średnia jest nieco niższa i wynosi odpowiednio (odczyt/zapis) 204/126 MB/s.

Dość podobne wyniki uzyskaliśmy wykorzystując NAS jako cel iSCSI. Odpowiednia konfiguracja przełącznika sieciowego a także serwera Windows Server 2008 R2 z wykorzystaniem mechanizmów MPIO pozwoliła na osiągnięcie wartości 180 MB/s odczyt i 131 MB/s zapis.

Poniżej prezentujemy porównawcze testy ATTO Disk Benchmark oraz CrystalDiskMark, które przeprowadziliśmy dla pojedynczego dysku oraz macierzy JBOD, RAID 0, 1, SHR. Po lewej stronie znajdują się testy dla formatu plików BTRFS z kolei po prawej dla EXT4.

Test – protokół SMB ATTO Disk Benchmark

  • JBOD, protokół SMB
  • RAID0, protokół SMB
  • RAID1, protokół SMB
  • SHR, protokół SMB
  • Pojedynczy wolumen, protokół SMB
  • Dysk USB 3.0, protokół SMB

Test – protokół SMB, CrystalDiskMark 3.0.2

  • JBOD, protokół SMB
  • RAID0, protokół SMB
  • RAID1, protokół SMB

  • SHR, protokół SMB

  • Pojedynczy dysk, protokół SMB
  • Dysk USB 3.0, protokół SMB