Inne
Artykuł
Radosław Stanisławski, Środa, 19 lipca 2017, 16:00

Procedura testowa – tak PCLab.pl testuje dyski sieciowe NAS

Poniżej pokrótce opisujemy procedurę testową, wykorzystane narzędzia i swoją koncepcję testowania dysków sieciowych.

Macierz – RAID 1 lub pochodna

W trakcie testów dwuzatokowych dysków sieciowych postawiliśmy na stworzenie bezpiecznej, lustrzanej macierzy RAID 1 lub jej pochodnej. Z naszych obserwacji wynika, że większość użytkowników dwuzatokowych NAS-ów mimo wszystko decyduje się na tę względnie bezpieczną opcję. Niektórzy producenci, na przykład Synology, forsują przy tym własne odmiany. Synology sugeruje tutaj opcję SHR (Synology Hybrid RAID) – właśnie ją wybraliśmy podczas testów modelu DS216j.

Zastosowane nośniki danych – dwa 10-terabajtowe dyski HDD Seagate IronWolf

W roli nośników danych użyliśmy produktów firmy Seagate z serii IronWolf o pojemności 10 TB. To seria dysków twardych stworzonych z myślą o pracy w NAS-ach działających w domach, domowych biurach oraz małych i średnich przedsiębiorstwach. Nie są to najtańsze konstrukcje, ale według producenta są niezwykle solidne, niezawodne i bardzo szybkie, jak na standardy dysków sieciowych. Produkty IronWolf mogą się pochwalić współczynnikiem obciążenia pracą na poziome... 180 TB/rok. Ich solidność ma potwierdzać 3-letnia gwarancja producenta. 

Talerze w tych dyskach kręcą się z prędkością 7200 obr./min, a pamięć podręczna dostępna dla każdego nośnika to aż 256 MB. Taki zestaw parametrów ma zapewnić bardzo wysoką wydajność, optymalną do pracy w macierzy RAID, a przy tym dużą niezawodność. Stan dysków można monitorować nie tylko na podstawie standardowych odczytów S.M.A.R.T., ale też za pomocą zaawansowanego systemu monitoringu, dostępnego na razie tylko posiadaczom urządzeń Synology (być może ta opcja pojawi się także w konkurencyjnych produktach).

Trzeba jeszcze wspomnieć o innej funkcji dysków IronWolf, o nazwie AgileArray, i powiązanych z nią czujnikach drgań. Ta  funkcja zapewnia wyważenie HDD podczas pracy w konfiguracji wielodyskowej. Ma to ograniczyć szkodliwe wibracje, które nie tylko są źródłem hałasu, ale też przyspieszają zużycie nośnika. 

 

W ofercie firmy Seagate są również dostępne modele IronWolf Pro, przeznaczone dla większych przedsiębiorstw i jeszcze bardziej wymagających użytkowników indywidualnych. Te charakteryzują się jeszcze większym oficjalnym współczynnikiem obciążenia, sięgającym nawet 300 TB rocznie. Co więcej, są objęte 5-letnią gwarancją, a do tego Seagate w pakiecie z dyskiem oferuje przez 2 lata usługę Rescue Data Recovery Service. W razie awarii nośnika, uszkodzenia mechanicznego lub innego wypadku zapewnia ona darmowe odzyskanie plików przez zespół ekspertów współpracujących z producentem. Chwalą się oni 95-procentową skutecznością w odzyskiwaniu danych. Ta ciekawa opcja nie wyklucza wypadków z winy użytkownika (z wyjątkiem celowych uszkodzeń) i można ją kupić także dla dysków IronWolf bez Pro w nazwie) w cenie 10 dol. za 2 lata. To po prostu forma ubezpieczenia. Jego koszt wydaje się rozsądny, dlatego może ono zainteresować tych, którzy bardzo cenią swoje pliki, bo usługi profesjonalnych firm odzyskujących dane kosztują wielokrotnie więcej niż sam dysk. 

 

Dlaczego zdecydowaną większość testów wykonaliśmy z użyciem HDD? To one są najczęściej stosowane w dyskach sieciowych. SSD z pewnością pozwoliłyby ominąć potencjalne wąskie gardło, ale w NAS-ach są wykorzystywane znacznie rzadziej. Nie byłby wówczas możliwy reprezentatywny pomiar na przykład poboru energii (przecież HDD potrzebują jej więcej) i ciśnienia akustycznego.

Teoretyczną wydajność w benchmarku ATTO Disk Benchmark zbadaliśmy nie tylko na dyskach HDD IronWolf, ale także na dwóch nośnikach SSD Crucial MX200. To dodatkowa informacja dla nas i Czytelników o tym, w którym miejscu znajduje się wąskie gardło i co nim jest: wydajność podzespołów na płycie głównej czy wydajność nośnika danych. 

Wykorzystane narzędzia, scenariusze testowe i oprogramowanie

Przeprowadzone przez nas testy syntetyczne to:

Intel NAS Performance Toolkit 

To dość stare oprogramowanie, które ma kilka sporych zalet, ale i wad. Pozwala ono symulować i mierzyć wydajność dysków sieciowych w typowych zastosowaniach. My wybraliśmy sześć, naszym zdaniem najciekawszych, scenariuszy: strumieniowanie filmu HD przez jednego, dwóch i czterech użytkowników, zapis materiału HD, równoczesne strumieniowanie i zapisywanie materiału HD oraz symulację pracy profesjonalnej (tworzenie materiału) na plikach o różnym rozmiarze.

Intel NAS Toolkit to oprogramowanie przede wszystkim stosunkowo proste w obsłudze i uniwersalne. Pozwoli w prosty sposób porównać osiągi własnego sprzętu z naszymi wynikami. Do wad trzeba zaliczyć sporą niepowtarzalność rezultatów. Praktyka pokazała, że rozsądnie jest przeprowadzić co najmniej trzy, cztery próby i dopiero na tej podstawie oszacować średnią. 

ATTO Disk Benchmark 

To bardzo popularny program do testowania wydajności nośników magazynujących dane. Testy są oparte na operacjach zapisu i odczytu paczek danych o różnej wielkości (od 64 kB do 2 GB) wykonywanych równolegle. To wciąż tylko benchmark, ale jego sporą zaletą jest łatwość porównywania wyników (np. do tych, które uzyskaliśmy w testach) oraz to, że testy odbywają się w trybie mieszanym, co daje namiastkę codziennego użytkowania komputera.

Z kolei testy rzeczywiste to:

Protokoły SMB/CIFS i FTP – test polegał na zmierzeniu za pomocą własnego skryptu szybkości kopiowania (odczytu i zapisu) dużego pliku (o wielkości 5,8 GB) oraz paczki małych (o łącznym rozmiarze 3,5 GB).

Protokół SMB/CIFS, wolumin szyfrowany – test polegał na kopiowaniu (odczycie i zapisie) dużego pliku o rozmiarze 5,8 GB na wolumin/folder szyfrowany symetrycznym szyfrem blokowym AES z użyciem klucza o długości 256 b.

Test równoległego wykorzystania przez kilku użytkowników – ten test polegał na pomiarze szybkości odczytu dużego pliku przez klienta, podczas gdy równolegle serwer strumieniował dwa filmy Full HD do dwóch innych klientów (każdy klient korzystał z innej karty sieciowej). Tę procedurę będziemy stosować podczas testów urządzeń przeznaczonych do domu i małych biur. Zamierzamy zwiększyć za jakiś czas liczbę klientów w testach bardziej zaawansowanego sprzętu sieciowego; przecież z produktów tej klasy potrafi korzystać jednocześnie znacznie więcej osób. 

Testy – protokół iSCSI

Test polegał na utworzeniu 10-gigabajtowego woluminu iSCSI LUN, widocznego w komputerze jako dysk fizyczny, na który kopiowaliśmy duży plik o wielkości 5,8 GB (mierzyliśmy szybkość odczytu i zapisu), a następnie paczkę małych plików o łącznym rozmiarze 3,5 GB (również mierzyliśmy szybkość odczytu i zapisu).

Testy – kopiowanie danych na zewnętrzny dysk za pomocą złącza USB 3.0

W tym teście wykorzystaliśmy szybką pamięć przenośną Kingston DataTravel HyperX 3.0, która zapewniła nam spory zapas szybkości odczytu/zapisu. W trakcie testu kopiowaliśmy duży plik i mierzyliśmy szybkość jego odczytu i zapisu w megabajtach na sekundę. Tutaj ograniczeniem zazwyczaj był kontroler USB 3.0 zastosowany w danym urządzeniu. 

Testy – czas uruchamiania

Pomiar czasu uruchamiania traktujemy raczej jako ciekawostkę. Nie da się bowiem ukryć, że NAS-y to urządzenia, które często pracują tygodniami bez wyłączania. Czas ten był mierzony od momentu włączenia sprzętu do chwili, gdy dostępna już była podstawowa usługa wymiany plików.

Testy – pobór energii

Do zmierzenia energii pobieranej przez NAS-y wykorzystaliśmy redakcyjny watomierz Voltcraft Energy Logger 4000F. Testy obejmowały pobór energii w spoczynku (przy pracujących dyskach), w hibernacji (dyski były w stanie czuwania, zatrzymane) oraz podczas kopiowania dużej liczby małych plików.

Testy – ciśnienie akustyczne, temperatura

Ciśnienie akustyczne mierzyliśmy w redakcyjnej komorze bezechowej za pomocą całkującego miernika poziomu dźwięku Sonopan SON-50. Pomiar wykonaliśmy, gdy sprzęt był w stanie spoczynku (nie hibernacji!), jak też po 10 minutach ciągłego kopiowania dużych partii plików. W trakcie pomiaru rejestrowaliśmy również temperaturę dysków twardych. Do tych danych trzeba podchodzić bardzo ostrożnie, gdyż podane przez nas wartości pochodzą z sond dysków twardych i mogą się okazać jedynie przybliżone.

Jesteśmy też otwarci na Wasze propozycje. Jeśli w trakcie przeglądania naszej procedury testowej i wyników zauważyliście coś, co Waszym zdaniem można ulepszyć albo zmienić, dajcie nam znać w komentarzach.

Ocena artykułu:
Ocen: 5
Zaloguj się, by móc oceniać
Facebook
Ostatnio komentowane