Оборудование NAS в целом преследует цель обеспечить хорошую производительность в компактном и простом в управлении корпусе, при этом делая это с использованием очень скромного оборудования.
Этот подход контрастирует с типичными конфигурациями серверов, которые имеют чрезвычайно мощные процессоры и гигабайты оперативной памяти. Для этого требуется постоянный мониторинг, регулирование температуры и часто значительно больше физического пространства.
Одним из недостатков подхода NAS является то, что если к его ресурсам предъявляются высокие требования, и в течение этого времени они могут быстро перегрузиться.
В таких обстоятельствах приветствуются любые средства ускорения операций с дисками, и текущая тенденция заключается в смягчении ударов, которые файловая система испытывает при использовании кэша.
Многие из проектов NAS, ориентированных на бизнес, имеют возможность увеличения установленной оперативной памяти, но поскольку платформы, которые используют эти машины, не являются рабочими станциями, их размер часто ограничен 6 или 8 ГБ.
Лучшим и, как правило, более экономичным подходом является использование SSD-хранилища в качестве промежуточного кэша, который находится между системой и физическими жесткими дисками, обеспечивая средства для эффективной работы жестких дисков и поддержания производительности системы в трудные времена.
Последнее поколение боксов NAS изобилует моделями со слотами M.2 для этой цели, и производители хранилищ сейчас обращаются к этому развивающемуся рынку.
Первым на рынок выходит Seagate с IronWolf 510, твердотельным накопителем M.2 NVMe, который может снизить нагрузку на интенсивные операции и позволяет NAS обрабатывать большее количество одновременных пользователей.
Но это дорогой выбор, который должен оправдывать закупочную цену.
Цена
Seagate IronWolf имеет четыре емкости; 240 ГБ, 480 ГБ, 960 ГБ и 1,92 ТБ.
Технология целевого хранилища NVMe NAS не из дешевых, что хорошо демонстрируют 119,99, 169,99, 319,99 и 539,99 долларов США соответственно.
Дизайн
С точки зрения непрофессионала, Seagate IronWolf 510 выглядит как любое другое запоминающее устройство M.2 NVMe. И действительно, его можно установить на материнскую плату или дочернюю плату с поддержкой NVMe и использовать на ПК, как любой другой накопитель NVMe.
Различия между этим диском и Seagate FireCuda 510, Samsung 970 EVO или WD Blue SN550 заключаются во внутреннем, а не только в различиях в контроллере и модулях NAND, но и в том, как эти диски разработаны специально для работы с NAS.
Тем не менее, он по-прежнему использует контроллер Phison NVMe SSD, DDR4 DRAM для кэширования и флэш-память TLC NAND в качестве критических компонентов.
Но особый соус здесь заключается в том, что вместо типичного контроллера Phison PS5012-E12 на этой флешке устанавливается устройство Phison PS5012-E12DC корпоративного класса.
Этот 28-нм контроллер обеспечивает скорость до 3200 МБ / с при последовательном чтении и 3200 МБ / с при последовательной записи, но также обеспечивает повышенную надежность, сокращение задержек и стабильную производительность при различных рабочих нагрузках.
Проблема, которую он также решает, которая делает стандартные диски NVMe непригодными для развертывания NAS, заключается в том, что они имеют встроенную защиту данных от потери питания.
Отключение питания во время частичной записи файла с сохранением неразрешенных пакетов данных в кэше может легко привести к повреждению тома NAS.
Контроллер Phison PS5012-E12 допускает такую возможность, устанавливая дополнительные схемы и конденсаторы, чтобы обеспечить дополнительное время работы для очистки ОЗУ и буферов в случае худшего.
Само собой разумеется, что эксплуатация критически важного NAS без ИБП (источника бесперебойного питания) - рискованное предприятие. В защите IronWolf 510 нет необходимости, но даже в самой управляемой системе могут произойти неприятные события.
Еще одна проблема при работе сервера - это незначительный сбой, который повреждает данные при их перемещении через систему, и эта платформа предназначена для обработки этих редких случаев, предоставляя средства сопровождения данных при их перемещении от хост-устройства к флеш-памяти NAND.
Большинство накопителей NVMe имеют схему коррекции данных, но проверка четности в этом устройстве должна эффективно предотвращать мягкие ошибки.
Другой важной особенностью этого накопителя является то, что двигатель LDPC ECC был настроен для повышения выносливости NAND, позволяя 240 ГБ, 480 ГБ, 960 ГБ и 1,92 ТБ иметь TBW (общее количество записанных байтов) 435 ТБ, 875 ТБ, 1750 ТБ и колоссальные 3500 ТБ. соответственно.
В брошюре IronWolf 510 он использует аббревиатуру DWPD (количество операций записи на диск в день) и объявляет это значение равным 1.
Это означает, что если у вас установлен IronWolf 510 емкостью 960 ГБ, он должен иметь возможность пропускать 960 ГБ через кэш-накопитель каждые 24 часа и при этом обеспечивать пятилетнюю гарантию.
И цифры TBW подтверждают эту гипотезу.
Если вы сравните долговечность с типичными настольными дисками NVMe, где у диска емкостью 1 ТБ может быть TBW 600 ТБ, ожидаемый срок службы IronWolf 510 как минимум втрое больше этого значения.
Это устройство также поставляется с двухлетним планом Rescue Data Recovery Services. Но если быть реалистом, восстановление данных из обычной файловой структуры является одной из проблем, но понимание того, как операционная система NAS может использовать кеш-пространство на диске и извлекать целые файлы, кажется в лучшем случае неправдоподобным занятием.
Представление
ЭТАЛОННЫЕ МАТЕРИАЛЫВот как диск Seagate IronWolf 510 показал себя в наших тестах производительности:
CrystalDiskMark: 3022 Мбит / с (чтение); 964 Мбит / с (запись)
Атто: 3115 МБ / с (чтение, 256 МБ); 967 МБ / с (запись, 256 МБ)
В качестве SSD: 2658 Мбит / с (чтение seq); 897 Мбит / с (последовательная запись)
Мы протестировали 1,92 ТБ с использованием тестовой платформы AMD Ryzen и синтетических тестов для оценки производительности накопителя. У нас нет времени или возможностей для тестирования TBW этого устройства, поэтому эти цифры следует принимать добросовестно.
Наша немедленная реакция на синтетические тесты заключается в том, что скорость чтения этого диска приемлемая, но скорость записи ниже, чем мы ожидали.
Пытаясь объяснить скорость записи менее 1000 МБ / с, этот диск должен поддерживать сценарий, при котором потеря мощности не будет катастрофической. Следовательно, объем записываемых данных в кэш-память RAM не может превышать способность конденсаторов защищать эти данные в энергонезависимых ячейках NAND до полного отключения питания.
Мы считаем, что Samsung нашла способ отчасти свести на нет это и повысить производительность записи примерно до 1430 МБ / с, но ни один из них не может предложить производительность записи 3000 МБ / с, как у потребительских накопителей.
Оба работают лучше, чем Synology, поскольку они могут управлять записью только 550 МБ на SNV3400-400G.
Хотя мы официально не тестировали Samsung 983 DCT, похоже, что он имеет явное преимущество записи по сравнению с IronWolf 510, но накопитель Seagate предлагает более высокие показатели IOPS.
Как это может повлиять на производительность, когда диск используется исключительно для кэширования, а не для прямого доступа к файлам, остается спорным. Но мы подозреваем, что для тех, кто использует NAS исключительно для обслуживания файлов, Samsung может быть лучшим выбором, тогда как те, кто использует его для установленных приложений NAS, могут найти IronWolf 510 кеш-памятью выбора.
NAS и SSD
Когда ящик NAS заполнен физическими жесткими дисками, существуют реальные пределы скорости чтения и записи даже при идеально спроектированной конфигурации RAID. Как правило, жесткий диск будет читать и писать со скоростью около 150 МБ / с, а пакет RAID с пятью дисками обеспечивает в целом около 400-450 МБ / с или эквивалент одного твердотельного накопителя, подключенного к SATA.
Не требуется большого математического мастерства, чтобы понять, что IronWolf 510 со скоростью чтения 3000 МБ / с и записи 1000 МБ / с не совсем соответствует физическому хранилищу в этой гипотетической конфигурации. Если пакет дисков не состоит из 10 или даже 20 дисков, диапазон производительности лучше выровнять, если это не жесткие диски, а твердотельные накопители SATA.
Возможно, через пару лет твердотельные накопители SATA емкостью 4 ТБ будут дешевыми, и коробки NAS будут наводнены ими, и IronWolf 510 тогда будет иметь гораздо больше смысла.
В качестве альтернативы, мы, вероятно, перестанем использовать SATA и установим твердотельные накопители M.2 в новые суперкрошечные блоки NAS и полностью забудем о кэшировании операций хранения.
Из-за этого в некоторой степени предсказуемого будущего окно возможностей для таких устройств, как IronWolf 510, будет коротким, и следующий диск в этой серии, скорее всего, будет продвигаться как кэш-память или хранилище.
Тем не менее, этим будущим устройствам по-прежнему потребуется структура, подобная IronWolf 510, с внутренним смягчением последствий сбоев питания, что делает более вероятным, что будущие разработки могут включать это во все хранилища NVMe, а не только те, которые специально созданы для использования NAS.
Конкуренты
Synology предлагает два накопителя NVMe, разработанные для NAS, SNV3400-400G и SNV3500-400G, которые имеют емкость всего 400 ГБ и не могут сравниться с долговечностью или производительностью IronWolf 510. Они также заставляют диск Seagate выглядеть немного дешевле. , при этом SNV3400-400G обычно стоит 225 долларов за 400 ГБ, а IronWolf 510 - 169,99 долларов за 480 ГБ.
Единственный другой крупный бренд, у которого есть накопитель NVMe с настройкой NAS, - это Samsung с его 983 DCT, построенным на контроллере Samsung Phoenix. Он имеет емкость 960 ГБ и 1,92 ТБ, имеет аналогичный DWPD и стоит 277 долларов за модель 960 ГБ.
Эта цена ниже цены на IronWolf 510, но мы видели, что модель емкостью 1 ТБ была снижена до этого уровня.
Окончательный вердикт
Учитывая низкую стоимость NAND в настоящее время, из-за потребления ниже прогнозируемого и повышения производительности, стоимость IronWolf 510 является его самым большим камнем преткновения.
Это намного больше, чем обычный накопитель NVMe, хотя и дешевле, чем пугающе дорогой Synology SNV3000.
Несмотря на то, что мы впечатлены некоторыми технологиями, которые компания Seagate внедрила в 510, все еще есть много предостережений в отношении использования NVMe в NAS, не в последнюю очередь те ограничения, которые наложены на них производителями NAS.
Мы заметили, что некоторые, например Synology, не разрешают использовать хранилище NVMe для чего-либо, кроме кеширования, а другие позволяют использовать и то, и другое.
Увеличение кеш-памяти путем добавления диска, такого как IronWolf 510, решит только некоторые проблемы с производительностью, а не все.
Это хорошо для улучшения проблем с производительностью, вызванных большим количеством файлов в одной папке, многочисленными и часто используемыми небольшими файлами. Они также полезны для приложений на базе NAS, которые связаны с базами данных и манипулированием большими наборами данных.
Там, где они не сильно помогают, так это в некоторых очень трудоемких упражнениях, которые может выполнить NAS-сервер, например, проверка поверхности или восстановление. Они также не будут ускорять передачу файлов в подключенные хост-системы, поскольку существует ограничение на пропускную способность сети.
Прежде чем приступить к делу и вложить значительные средства, возможно, стоит подумать, будет ли проблема производительности решена одним или несколькими из них.
Seagate IronWolf 510 - это дорогое решение из заметно сокращенного списка дорогостоящих SSD-накопителей NAS, которое необходимо развернуть с определенным планированием, если оно будет сочтено целесообразным.
- Лучшее облачное хранилище в Интернете: бесплатное, платное и бизнес-варианты