QNAP TVS-951X: 10 Gb/s v praxi

8.11.2018, Jan Vítek, recenze

Dnes se podíváme na moderní a výkonný NAS od firmy QNAP, a sice model TVS-951X, který je vybaven jednak pozicemi pro pět desktopových disků plus čtyři SSD a vedle toho pak 10Gb/s rozhraním, které vyzkoušíme v praxi.

Kapitoly článku:

Výsledky testů propustnosti - HDD

Nejdříve se podívejme na to, jak rychlý je download a upload přes 10Gb/s Ethernet s využitím pěti pevných disků nakonfigurovaných v poli RAID 6. V takovém případě mimochodem získáme z pěti 2TB disků (reálná kapacita je však 1,81 TB - celkem 9,05 TB) oddíl s kapacitou 5,43 TB, takže jde přesně o 60 % maximální kapacity.

Své vysvětlení si ještě zaslouží to, jaké jsou dopady konfigurace pěti disků do pole RAID 6. To na rozdíl od RAID 5 umožní, abychom svá data neztratili ani při selhání dvou disků. Tato výhoda však má své neblahé dopady. Jednak je výsledná kapacita nižší, než by mohla být a pak je i výkon nižší, a to v porovnání s polem RAID 5. Ani jeden typ pole nám nezrychlí zápis, ovšem RAID 6 má potenciál zrychlit čtení až na trojnásobek a RAID 5 dokonce na čtyřnásobek. Co to v případě RAID 6 přinese v reálném světě?

QNAP - HDD RAID 6	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	325 MB/s	132 MB/s
2-3MB fotografie	209 MB/s	125 MB/s

V obou případech je propustnost samozřejmě dána výkonem disků v poli RAID a upload, tedy zápis, je přirozeně pomalý, protože odpovídá rychlosti jednoho disku. Čtení/download je ale mnohem rychlejší a v případě velkých souborů dosahuje velice slušných 325 MB/s.

Co ale získáme, když si disky nakonfigurujeme do RAID 5? V prvé řadě nezískáme, ale ztratíme, a to data v případě selhání více než jednoho disku. Jenomže je třeba se ptát, jak často se může stát, že se po havárii jednoho disku nedlouho poté poroučí další. Tato pravděpodobnost asi není vysoká, i když samozřejmě závisí na tom, jak dlouho budeme otálet s koupí nového disku a necháme data zcela bez ochrany. To ostatně může být zvláště nebezpečné v případě, kdy budeme vadný disk třeba reklamovat a čekat na vyřízení této záležitosti. Pak přirozeně nebudeme hned kupovat nový, ale v takovém případě zůstanou naše data bez redundantní ochrany třeba i měsíc, a to už může být velice nebezpečné a právě pro takové případy se hodí RAID 6.

Výměnou za slabší ochranu nám ale NAS nabídne vyšší celkovou kapacitu, a to v našem případě 6,72 TB, takže 1,3 TB navíc oproti RAID 6 je pádný argument a hodit se bude také čtyřnásobná rychlost čtení jednoho disku oproti trojnásobné.

QNAP - HDD RAID 5	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	386 MB/s	136 MB/s
2-3MB fotografie	223 MB/s	124 MB/s

Rychlost zápisu se trochu změnila, ale to pouze vlivem chyb v měření, protože i opakovanými testy s naprosto stejnými daty nikdy nemůžeme v případě NAS docílit zcela stejných výsledků.

Co se týče čtení, to už se citelně zrychlilo, i když na čtyřnásobek v porovnání s údajným trojnásobkem RAID 6 to rozhodně nebylo. Nutno dodat, že na provedení těchto testů se dlouho čekalo, protože po každém vytvoření nového oddílu musela proběhnout jeho synchronizace a čištění, kterou nelze pozastavit, jen jí snížit prioritu. Mám přitom ověřeno, že i s minimální prioritou je pak výkon při testech ovlivněn, a tak bylo lepší zapnout naopak maximální prioritu a synchronizaci nechat během několika hodin proběhnout.

Výsledky testů propustnosti - SSD

Nyní zabrouzdáme do ještě větších rychlostí přesunů dat, neboť přišla řada na SSD. My jsme ze čtyř pozic využili dvě pro srovnatelná 2,5" SSD od Toshiby, jedno s kapacitou 240 GB a druhé 256GB. Ve výsledku nám NAS nabídl oddíl s kapacitou mírně přes 410 GB, který by měl poskytnout v ideálním případě dvojnásobný výkon jednoho SSD, a právě pro tyto účely byl v PC zřízen RAM disk, ale ještě dříve proběhl test s jedním SSD.

QNAP - 1x SSD	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	544 MB/s	382 MB/s
2-3MB fotografie	448 MB/s	326 MB/s

V takovém případě pochopitelně docílíme slušného výkonu, který při downloadu přesahuje 500 MB/s, což je čistě v režii výkonu použitého SSD. Aby ale byla vůbec naděje na celkové využití 10Gb/s Ethernetu, musí se využít alespoň dvě SSD, a to v takovém případě konfigurované v poli RAID 0. Žádné 2,5" SSD pro rozhraní SATA nám totiž nemůže nabídnout propustnost blížící se 1 GB/s, a tak musí nastoupit dvě. Má to ale vůbec cenu?

Z hlediska bezpečnosti dat určitě ne, protože dva disky v poli RAID 0 se o data dělí v podobě "proužků", dle čehož se toto pole označuje také jako stripe set a selhání jednoho přinese ztrátu všech dat. Nicméně data ukládaná na SSD si můžeme zreplikovat právě na HDD a v takovém případě se nemusíme moc obávat, že bychom o ně přišli, leda by jedno z SSD havarovalo zrovna v době, kdy zapsaná data ještě nejsou zkopírována na disky.

Získáme ale opravdu citelně vyšší výkon nakonfigurováním dvou SSD do pole RAID 0?

QNAP - 2x SSD	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	645 MB/s	572 MB/s
2-3MB fotografie	539 MB/s	504 MB/s

Doufal jsem, že by bylo možné díky RAID 0 zcela využít možnosti 10 Gb/s Ethernetu, ale to bohužel nedopadlo. Reálná propustnost se ale zvedla, a to především při uploadu na téměř 600 MB/s, což už je velice slušné. Když si takové úložiště namapujeme, dostaneme virtuální lokální disk, jenž se svou propustností více než vyrovná lokálně zapojeným SSD. Výhoda pak je samozřejmě ta, že jeho data mohou být neustále k dispozici pro více počítačů/uživatelů i přes síť, mohou se lokálně na NAS dále synchronizovat, a tím zálohovat, atp.

Toho můžeme samozřejmě na svém případném desktopu docílit také, ale to bychom jej museli mít neustále zapnutý, aby byla data stále k dispozici (nebo připravený pro probuzení přes síť) a to není zrovna vhodné řešení. Řada lidí navíc už ani desktop nemá a nechce a namísto něj využívá notebook. Problém je však ten, že notebooky nám dnes těžko nabídnou rozhraní 10GbE, a v jejich případě je tak z hlediska rychlosti lepší využít externí úložiště napojené přes USB nebo Thunderbolt. Právě proto bychom se ale už konečně mohli pohnout z místa a nechat Ethernetový standard s propustností 1 Gb/s za sebou. Včera bylo pozdě.

Jak bylo uvedeno v předchozí kapitole, v případě těchto testů byla použita utilita Fastcopy, která přesouvá mezi zvolenými místy reálná data a nám v podstatě jen usnadní práci s tím, že nemusíme počítat čas, který zabere kopírování. Podívejme se ale ještě na to, co ukázal Crystal Disk Mark se dvěma SSD v RAID 0.

2x SSD RAID 0 v NAS

Ten dle očekávání ukázal ještě o trochu lepší čísla. V porovnání s testem jednoho SSD VX500 zapojeným lokálně je sekvenční čtení a zápis dle očekávání lepší. Výrazně slabší je však pochopitelně práce s malými soubory, v čemž se ani dvě SSD v RAID 0 nevyrovnají tomu, co nabídne lokálně zapojené SSD. Je to logické, protože data tečou delší cestou a my se musíme spoléhat na to, že požadavky bude vyřizovat vzdálený NAS, jehož výkon je oproti modernímu desktopu slabší.

1x SSD zapojené lokálně

Spotřeba a hlučnost

S pěti disky WD RED na palubě plus dvěma SSD byl NAS připojen na měřák Voltcraft Energy Check 3000 a byla sledována jeho spotřeba včetně ztrát zdroje.

QNAP	spotřeba (W)
provoz s plně vytíženým CPU	49,8 W
provoz se zapnutými disky	38,3 W
vypnuté disky	22,1 W
pohotovostní režim	0 W (neměřitelné)

Spotřeba tohoto serveru zcela odpovídá tomu, co nám slibují specifikace. Nejde o pár wattů jako v případě malých NAS serverů, což je pochopitelné. Jednak jsme dovnitř instalovali pět disků plus dvě SSD, které si něco vezmou a pak je třeba počítat i se spotřebou samotného serveru s procesorem Celeron stejně jako se ztrátami zdroje. Spotřeba pod 40 W je vzhledem k tomu všemu velice slušná.

S hlučností serveru jsem byl navýsost spokojen, i když to jde na vrub především diskům WD Red, které se chovají kultivovaně. Ani pět takových roztočených disků nás nebude rušit, a to i v případě, že NAS postavíme na stůl hned vedle. Bývaly doby, kdy bylo zcela běžné, že i dvoudiskový NAS položený na dřevěném stole rezonoval, drnčel a bylo třeba jej položit na zem, a to nejlépe na něco měkkého, aby se vibrace tlumily. Dnes už to naštěstí neplatí a moderní NAS mají skutečně velice tichý provoz. To ostatně dokládá fakt, že jsem jednou po testování zapomenul server vypnout a druhý den mi trvalo, než jsem si všiml, že ten vedle na stole stále běží.