Testbericht zur NAS-Festplatte von Seagate

Die NAS-Festplatte von Seagate ist eine 3.5-Zoll-Festplatte mit SATA-Schnittstelle und 6 Gbit/s, die sich mit 5,900 U/min dreht, eine Kapazität von bis zu 4 TB bietet und speziell für den Einbau in NAS-Geräte mit einem bis fünf Einschüben entwickelt wurde Da der NAS-Markt für kleine Büros schnell wächst und Käufer sich in der Regel für Modelle ohne Festplatte entscheiden, reagiert Seagate auf die Marktnachfrage mit dieser speziellen Festplatte für den Anwendungsfall. Natürlich gibt es jede Menge Laufwerke, die Benutzer zur Bestückung eines NAS einsetzen könnten, aber die meisten sind es übertrieben oder anderweitig nicht optimal für den Bedarf. Seagate tritt dem NAS-HDD-Markt bei, indem es ein Laufwerk entwickelt, das NAS-Arbeitslast und Betriebsanforderungen mit seiner speziellen NASWorks-Firmware, dreijähriger Garantie und Support von vielen führenden NAS-Anbietern bewältigt.

Seagate möchte, dass Benutzer sich rundum wohl fühlen, wenn sie ihr NAS kaufen und es dann mit ihren NAS-Festplatten bestücken. Zu diesem Zeitpunkt führte Seagate Kompatibilitätstests mit den führenden NAS-Anbietern durch, um die Festplatte mit den führenden Systemen auf dem Markt zu qualifizieren. Seagate NAS-Festplatten wurden mit Drobo, Synology, LaCie, LenovoEMC und vielen anderen Lösungen getestet. Seagate hat außerdem seine NASWorks-Firmware implementiert, um NAS-spezifische Probleme zu lösen, für die Standard-Desktop-Festplatten nicht ausgelegt sind. NAS-Laufwerke müssen den Anforderungen an NAS-Fehlerbehebungskontrollen, Energieverwaltungsfunktionen und Vibrations-/Erschütterungsproblemen standhalten. NASWorks stimmt das Laufwerk auf Leistung und Zuverlässigkeit ab. Seine erweiterten Fehlerbehebungskontrollen stellen die Einhaltung der NAS-Systemanforderungen sicher, um eine höhere Datenintegrität zu erreichen, während seine erweiterten Energieprofile darauf ausgelegt sind, Optionen mit geringem Stromverbrauch für den Dauerbetrieb von NAS-Laufwerken rund um die Uhr bereitzustellen. Der Antrieb verfügt außerdem über eine Doppelebenen-Auswuchtung, um das gewichtete Motordesign zu unterstützen und so Vibrationen für mehr Leistung und Zuverlässigkeit zu reduzieren.

Die Seagate NAS-Festplatte ist nicht die erste speziell für NAS-Geräte entwickelte Festplatte auf dem Markt; die WD Red NAS-Festplatte , die wir letztes Jahr getestet haben, ist bereits erhältlich. Die Seagate NAS-Festplatte hat jedoch von Anfang an einen entscheidenden Vorteil: Sie wird mit Speicherkapazitäten von 2 TB, 3 TB und 4 TB angeboten, während die Red-Festplatte mit 1 TB begann und bis zu 3 TB reichte. Das bedeutet, dass die Seagate NAS-Festplatte zum Zeitpunkt dieses Tests eine um über 30 % höhere Speicherkapazität als die WD Red bietet. Seagate gibt zudem eine um 10 % höhere Leistung als die Konkurrenz an, was wir weiter unten überprüfen werden. Ein weiteres wichtiges Merkmal im NAS-Markt ist der Geräuschpegel der NAS-Festplatte: Sie arbeitet mit nur 1.9 Bel (2 TB). Das liegt unterhalb der menschlichen Hörschwelle.

Die NAS-Festplatte von Seagate ist in den Kapazitäten 2 TB, 3 TB und 4 TB mit einer dreijährigen Garantie erhältlich. Die Straßenpreise betragen 125.99 $, 167.99 $ bzw. 209.99 $.

Technische Daten der Seagate NAS-Festplatte

• Kapazitäten
  • 2 TB (ST2000VN000)
  • 3 TB (ST3000VN000)
  • 4 TB (ST4000VN000)
• Leistung
  • Schnittstelle: SATA 6 Gbit/s
  • Einschalten oder Standby bis Bereit (typisch, Sek.): <17
  • Maximale Dauerübertragungsrate: 180 MB/s (4 TB/3 TB), 159 MB/s (2 TB)
  • Cache: 64MB
• Zuverlässigkeit / Datenintegrität
  • Nicht behebbare Lesefehler pro gelesenem Bit: <10 von 10¹⁴
  • MTBF: 1,000,000 Stunden
  • Einschaltstunden: 8760
  • Laden/Entladen: 600,000
• Stromspannung
  • Spannungstoleranz, einschließlich Rauschen (5 V): ±5 %
  • Spannungstoleranz, einschließlich Rauschen (12 V): ±10 %
• Power Management 
  • Startstrom (12 V, A max): 2.0
  • Betriebsdurchschnitt (W): 4.8 (4 TB/3 TB), 4.3 (2 TB)
  • Durchschnittlicher Leerlauf (W): 3.95 (4 TB/3 TB), (2 TB) 3.0
  • Standby-/Ruhemodus (typisch, W): 0.5 (4 TB/3 TB), 0.3 (2 TB)
• Environmental
  • Betriebstemperatur: 0 ° bis 70 ° C.
  • Nichtbetriebstemperatur: -40° bis 70°C
  • Temperaturgradient, Betrieb/Nichtbetrieb (°C pro Stunde max): 20/30
  • Betriebsschock (2 ms, max. Gs): 80
  • Schock im Ruhezustand (2 ms, max. Gs): 300
  • Akustik: 4 TB/3 TB: Leerlauf (typisch, Bel.): 2.3 Betrieb (typisch, Bel.): 2.5; 2 TB: Leerlauf (typisch, Bels): 1.9 Betrieb (typisch, Bels) 2.1
• Abmessungen (HxTxB): 1.028" (26.11 mm) x 5.787" (146.99 mm) x 4.00" (101.6 mm)
• Gewicht: 4 TB/3 TB: 1.345 lbs (610 g); 2 TB: 1.18 lbs (535 g)

Designen und Bauen

Die NAS-Festplatte von Seagate verfügt über das einfache Standard-Festplattendesign mit einer silbernen oberen Abdeckung und einem schwarzen Metallgehäuse. Auf der oberen Abdeckung befindet sich das Produktinformationsetikett mit Informationen zum Laufwerk (Modell, Kapazität usw.). An den Seiten der NAS-Festplatte von Seagate befinden sich sechs Schraubenlöcher, mit denen Benutzer das Laufwerk montieren können. Es gibt jedoch einige NAS-Geräte, die eine werkzeuglose Installation in den Schächten ermöglichen. Auf der Rückseite des Laufwerks befinden sich Strom- und SATA-Anschlüsse.

Durch Entfernen von fünf kleinen Schrauben kann die Platine vom Gehäuse der Seagate NAS-Festplatte entfernt werden. Die Platine verfügt über einen LSI 841281VC-Controller-Chip und 64 MB Cache vom Samsung K4T51163QJ-BCE7 DRAM. Intern gibt es bei den 1-TB-Modellen vier Platten mit jeweils 4 TB.

Hintergrund und Vergleiche testen

Vergleichswerte für diesen Testbericht:

• Seagate Constellation CS – Enterprise Value-Festplatte (3 TB, 7,200 U/min)
• WD Se (4 TB, 7,200 U/min)
• WD Red NAS (3 TB, 5K-Klasse U/min)

Alle Enterprise-Festplatten werden auf unserer Enterprise-Testplattform, basierend auf einem Lenovo ThinkServer RD240, getestet . Der ThinkServer RD240 ist wie folgt konfiguriert:

• 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB Cache)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-Bit und CentOS 6.2 64-Bit
• Intel 5500+ ICH10R Chipsatz
• Speicher – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
• LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Unser Enterprise-Festplatten-Benchmark-Prozess versetzt jedes Laufwerk in einen stabilen Zustand mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread und wird dann in festgelegten Intervallen in mehreren Threads/Warteschlangen getestet Tiefenprofile zur Darstellung der Leistung bei leichter und starker Beanspruchung. Da Festplatten sehr schnell ihr Nennleistungsniveau erreichen, stellen wir bei jedem Test nur die Hauptabschnitte grafisch dar.

Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:

• Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
• Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
• Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
• Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst vier Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie maximaler Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern. Wir haben auch zwei ältere gemischte Workloads integriert, den traditionellen Dateiserver und den Webserver, die jeweils eine breite Mischung an Übertragungsgrößen bieten.

• 4k
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 4
• 8k 70/30
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8
• 128k (sequentiell)
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 128
• Dateiserver
  • 80 % lesen, 20 % schreiben
  • 10 % 512b, 5 % 1, 5 % 2, 60 % 4, 2 % 8, 4 % 16, 4 % 32, 10 % 64
• Webserver
  • 100 % gelesen
  • 22 % 512b, 15 % 1, 8 % 2, 23 % 4, 15 % 8, 2 % 16, 6 % 32, 7 % 64, 1 % 128, 1 % 512

Im ersten unserer Unternehmensworkloads haben wir eine lange Stichprobe zufälliger 4K-Leistung mit 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität gemessen, um unsere Hauptergebnisse zu erhalten. Die Seagate NAS HDD 4 TB erreichte 89 IOPS beim Lesen und 116 IOPS beim Schreiben, was nur geringfügig mehr war als die WD Red 3 TB.

In unserem Hauptsegment der durchschnittlichen Latenz mit einer Last von 16T/16Q haben wir eine durchschnittliche Leselatenz von 2836.32 ms und eine Schreiblatenz von 2183.41 ms bei der NAS-Festplatte von Seagate gemessen, die wiederum nur die WD Red 3 TB übertrifft.

Bei der reinen Leseaktivität hatte die NAS-Festplatte von Seagate eine maximale Reaktionszeit von 5855.0 ms, während die maximale Latenz der Schreibaktivität 5847.0 ms betrug. Die maximale Leseaktivität schlug die WD Red und die Seagate Constellation CS, während die Reaktionszeit der Schreibaktivität am Ende der Gruppe lag.

Bei der Überprüfung der 4K-Latenzkonsistenz in unserem Abschnitt zur Standardabweichung testete die NAS-Festplatte von Seagate das dritte der vier Laufwerke mit 703.64 ms hinsichtlich der Lesestandardabweichung. Der schwächste Wert lag bei der Schreibstandardabweichung bei 718.45 ms.

Im Vergleich zur festen maximalen Arbeitslast von 16 Threads und 16 Warteschlangen, die wir im 100 % 4K-Schreibtest durchgeführt haben, skalieren unsere gemischten Arbeitslastprofile die Leistung über ein breites Spektrum von Thread-/Warteschlangenkombinationen. In diesen Tests decken wir die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen ab. Im erweiterten 8k 70/30-Test belegte die Seagate NAS HDD den dritten Platz vor der WD Red und reichte von 83 IOPS im 2T2Q-Segment bis zu 103–109 IOPS in den Terminal-Warteschlangentiefen.

Betrachtet man die durchschnittlichen Reaktionszeiten von 8k 70/30, blieb die Seagate NAS HDD in Reichweite der WD Se und der Seagate Constellation CS, belegte aber erneut den zweiten Platz von unten.

Während der Dauer unserer Haupttests mit verschiedenen Thread- und Warteschlangentiefen erreichte die maximale Latenz der NAS-Festplatte von Seagate den zweiten Platz von unten: 585.98 ms für 2 Threads und 2 Warteschlangentiefen und 6,100 ms für 16 Threads und 16 Warteschlangen Tiefenniveau.

Für den Großteil des Thread-/Warteschlangenspektrums behielt die NAS-Festplatte von Seagate eine deutlich niedrigere Latenz bei als die WD Red, jedoch höher als die der beiden anderen konkurrierenden Festplatten.

Vor relativ kurzer Zeit haben wir einen 128-KByte-Test zu unserem Enterprise Synthetic Workload hinzugefügt. Hierbei handelt es sich um einen sequentiellen Test mit großen Blöcken, der die höchste sequentielle Übertragungsgeschwindigkeit für ein Plattenlaufwerk zeigt. Betrachtet man die 128K-Leistung bei 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität, erzielte die NAS-Festplatte von Seagate erneut einen höheren Durchsatz als die WD Red, wurde jedoch von der Seagate Constellation CS und der WD Se übertroffen. Die NAS-Festplatte von Seagate erreichte eine Lesegeschwindigkeit von 164,238 KB/s und eine Schreibgeschwindigkeit von 163,071 KB/s.

Die nächste Arbeitslast, die wir verwendet haben, ist unser Dateiserverprofil, das die Laufwerke einer unterschiedlichen Arbeitslast aussetzt. Wir haben die Anzahl der Threads und Warteschlangen von 2T/2Q auf 16T/16Q skaliert. Bei diesem Workload-Bereich belegte die NAS-Festplatte von Seagate mit maximal 82 IOPS den zweiten Platz vom Ende der Gruppe und lag damit knapp über der WD Red.

Bei allen Warteschlangentiefen belegte die Seagate NAS HDD den zweiten Platz in der Gruppe und schlug mit 3,074 ms erneut die WD Red.

Beim Vergleich der Spitzenreaktionszeiten in unserem Dateiserverprofil behielt die NAS-Festplatte von Seagate ihren dritten Platz über die gesamte Warteschlange hinweg, verdrängte kontinuierlich die WD Red und endete mit 3 ms.

Betrachtet man die Standardabweichung der Latenz, konnte die NAS-Festplatte von Seagate erneut knapp die WD Red übertrumpfen.

Unser letzter Test ist der Webserver-Test, bei dem es sich traditionell um eine 100-prozentige Leseaktivität handelt. Die NAS-Festplatte von Seagate erreichte bei 102T16Q einen Spitzenwert von 2 IOPS, wobei die Terminal-Warteschlangentiefe bei 89 IOPS lag. Das lag über dem WD Red.

Mit einer Terminal-Warteschlangentiefe von 2857.4 ms lag die NAS-Festplatte von Seagate in unserem nächsten Test der durchschnittlichen Latenz im Webserverprofil knapp über der WD Red, wurde jedoch von den beiden anderen Laufwerken übertroffen.

Betrachtet man die maximale Latenz in unserem Webserver-Profil, belegte die NAS-Festplatte von Seagate erneut den dritten Platz mit einer maximalen Antwort in der Terminal-Warteschlangentiefe von 6238 ms.

Beim Vergleich der Latenzkonsistenz in unserem schreibgeschützten Webserverprofil lag die Seagate NAS HDD im Großteil des Tests erneut knapp vor der WD Red.

Fazit

Die NAS-Festplatte von Seagate ist eines von nur zwei Laufwerken auf dem Markt, die speziell für den Einsatz in kleinen NAS-Geräten entwickelt wurden. Die NAS-Festplatte ist in Kapazitäten von bis zu 4 TB mit Spindelgeschwindigkeiten von 5,900 U/min und einer 6-Gbit/s-SATA-Schnittstelle erhältlich. Seagate hat die NAS-Festplatte als Reaktion auf die unterschiedlichen Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen entwickelt, die NAS-Geräte im Vergleich zu Standard-Desktop-Festplatten haben. Seagate bietet Benutzern die Möglichkeit, ein NAS-Gerät aus einer Reihe der vielen unterstützten Geräte zu bestücken, die Seagate mit der NAS-Festplatte getestet hat. Um die Sicherheit der Leistung und Zuverlässigkeit der NAS-Festplatte zu erhöhen, hat Seagate die NASWorks-Firmware entwickelt und integriert. Die Firmware optimiert das Laufwerk mithilfe einer Reihe von Funktionen. Es umfasst Fehlerbehebungskontrollen, die sicherstellen, dass das Laufwerk den NAS-Systemanforderungen entspricht, und verfügt außerdem über Energieprofile für Optionen mit geringem Stromverbrauch, die für Benutzer wichtig sind, die mehrere Laufwerke verwenden.

Als wir die NAS-Festplatte von Seagate auf Herz und Nieren getestet haben, erwarteten wir eine solide Leistung, aber es ist auch wichtig zu bedenken, dass die Festplatte in erster Linie darauf ausgelegt ist, sich für NAS-Arbeitslasten und -Umgebungen zu verbessern. Aus diesem Grund hat Seagate die NASWorks-Firmware entwickelt und implementiert; Hierbei handelt es sich nicht nur um eine Festplatte, sondern um ein Laufwerk, das auf Langlebigkeit im Dauerbetrieb und NAS-Szenarien rund um die Uhr ausgelegt ist.

Für Vergleichszwecke haben wir die NAS-Festplatte von Seagate mit der WD Red, dem einzigen anderen kleinen NAS-spezifischen Laufwerk auf dem Markt, sowie mit den Einstiegs-Enterprise-Laufwerken WD Se und Seagate Constellation CS getestet, die für größere NAS-Bereitstellungen konzipiert sind. Die Seagate NAS HDD 4 TB übertraf in fast jedem Test die WD Red 3 TB (höchste Kapazität für dieses Modell). Wie erwartet war die NAS-Festplatte nicht in der Lage, die Übertragungsgeschwindigkeiten zu übertreffen oder niedrigere Reaktionszeiten aufrechtzuerhalten als die WD Se und die Seagate Constellation CS, aber natürlich handelt es sich hierbei um Laufwerke der Enterprise-Klasse. Die NAS-Festplatte hat dort übertroffen, wo es darauf ankam: Sie lieferte einen besseren Durchsatz als die WD Red und sorgte bei all unseren gemischten Arbeitslasten für eine engere Latenzkonsistenz. Gleichzeitig lag der Wert der NAS-Festplatte mit einer maximalen Schreiblatenz von 4K jedoch am Ende der Gruppe. Insgesamt bietet die NAS-Festplatte eine bessere Leistung als die andere Option auf dem Markt, die WD Red, und bietet gleichzeitig die für die NAS-Implementierung erforderlichen Funktionen. 

Vorteile

• Höhere gemischte Arbeitslast und sequenzieller Durchsatz als WD Red
• Größte Kapazität im NAS-HDD-Segment
• Bessere Latenzkonsistenz bei gemischten Arbeitslasten als WD Red

Nachteile

• Hinter der Gruppe liegt eine zufällige maximale Latenz von 4 KB bei der Schreibaktivität

Fazit

Die NAS-Festplatte von Seagate ist in Kapazitäten von bis zu 4 TB erhältlich und verfügt über eine speziell entwickelte Firmware, die für mehr Zuverlässigkeit und Leistung entwickelt wurde, um Verbrauchern Sicherheit bei der Auswahl der Laufwerke für ihr neues NAS zu geben. Mit ihrer erstklassigen Leistung ist die NAS-HDD-Familie von Seagate eine großartige Option für kleine NAS-Besitzer. 

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