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Budget du système TrueNAS CORE

by Adam Armstrong

Il y a quelques mois, nous avons lancé notre Concours de construction TrueNAS à 800 $. En un mot, Brian, Ben, Kevin ont pris 800 $ et ont construit leur propre système NAS en utilisant TrueNAS CORE comme système d'exploitation. Grâce à Western Digital, les gars n'ont pas eu à se soucier du stockage, WD a fourni un une multitude de SSD et Options de disque dur pour les gars à choisir. Nous voulions voir ce que notre équipe pouvait faire en construisant chaque système différent et comment ils se comparent les uns aux autres. Ils ont dépensé l'argent, parlé de déchets et fait tester leurs systèmes, découvrons comment ils ont fait.

Il y a quelques mois, nous avons lancé notre Concours de construction TrueNAS à 800 $. En un mot, Brian, Ben, Kevin ont pris 800 $ et ont construit leur propre système NAS en utilisant TrueNAS CORE comme système d'exploitation. Grâce à Western Digital, les gars n'ont pas eu à se soucier du stockage, WD a fourni un une multitude de SSD et Options de disque dur pour les gars à choisir. Nous voulions voir ce que notre équipe pouvait faire en construisant chaque système différent et comment ils se comparent les uns aux autres. Ils ont dépensé l'argent, parlé de déchets et fait tester leurs systèmes, découvrons comment ils ont fait.

En guise de configuration pour ceux qui n'ont pas suivi, nous avons fait une vidéo sur notre petit concours qui peut être trouvée intégrée ici ou sur notre page YouTube:

Systèmes TrueNAS CORE économiques

La construction de Ben le stagiaire était probablement le plus DIY du lot. Il est allé à la Cincinnati Computer Cooperative and MicroCenter et a acheté toutes les pièces séparément et les a assemblées lui-même. Ses pièces comprenaient un bloc d'alimentation OCZ GSX600, une carte mère ASRock B550, G.Skill Ripjaws V 64 Go (2 x 32 Go) de RAM DDR4-3600, un Ryzen 5 3600, un Chelsio 111-00603 + A0 et un boîtier PC Lian Li Liancool 205 . Avec les quelques dollars supplémentaires qu'il lui restait, il a jeté des bandes de LED sur sa construction.

Kevin a exploité le HPE MicroServer Gen10 Plus avec son processeur Xeon et sa mémoire ECC. Kevin a également ajouté une carte 100GbE Mellanox ConnectX-5 pour avoir une longueur d'avance sur les autres versions, tout en facilitant la configuration de la mise en réseau. Alors que les autres versions utilisent une carte réseau à double port, Kevin n'a besoin de configurer qu'une seule interface 100GbE.

La construction de Brian se situe quelque part entre les deux autres. Il a commencé avec la carte Supermicro M11SDV-8CT-LN4F qui lui a donné un processeur SoC AMD EPYC 3201 et quatre ports 1GbE qui ont considérablement réduit le budget. Pour la RAM, Brain a utilisé deux modules DRAM SK hynix PC4-2400T-RD1-11 DDR4 ECC 8 Go. Il a également installé un bloc d'alimentation Thermaltake 500W et une carte 10GbE. Tout cela a été placé dans une enceinte Fractal Design Node 304. Bien que la carte 10GbE que Brian ait trouvée à un prix fantastique, elle ne reconnaîtrait ou ne fonctionnerait finalement pas avec le logiciel TrueNAS, il a donc dû revenir à une carte réseau Emulex de laboratoire de rechange. La DRAM utilisée en provenance de Chine était également un problème et devait être remplacée.

Système TrueNAS CORE économique - Performances

Venons-en à la vraie raison pour laquelle tout le monde est ici : laquelle des trois est la meilleure ? En plus de nos trois constructions de bricolage, nous avons également un TrueNAS Mini que nous donnons accessoirement. La version iXsystem utilise RAIDZ2 car elle a été fournie avec 5 disques durs. La plate-forme iXsystems TrueNAS Mini X+ offre le meilleur mélange de taille de châssis et de prise en charge des disques. Il prend en charge cinq disques durs de 3.5″ et dispose même de deux baies de 2.5″ pour les SSD. Alors pourquoi ne pas le tester comme référence ? Simple, le Mini X+ est réglé pour une résilience maximale des données, pas pour des performances. Les trois autres ont été réglés pour être les plus rapides dans cette confrontation, bien que cela comporte une poignée de risques. Si iXsystems voulait battre nos concurrents, il pourrait les écraser avec une construction.

Un mot rapide sur les configurations RAID : TrueNAS en prend en charge plusieurs selon la version. Comme nous avons utilisé des versions radicalement différentes, il y aura différentes configurations RAID. Les versions de Ben et Kevin utilisent RAIDZ sur quatre SSD, et la version de Brian utilise Mirror sur quatre disques durs.

Nous n'avons examiné que le protocole de partage de fichiers SMB pour cette confrontation. Un élément intéressant à mentionner est l'importance accordée à la configuration de la carte mère et du châssis. La plate-forme de bureau de Ben qui a sans doute l'air la plus cool, n'a que deux baies de lecteur de 3.5 pouces et est également de loin le plus grand boîtier.

Le boîtier de Brian prend en charge jusqu'à six baies de lecteur 3.5″ avec une attention particulière au refroidissement, mais sa carte mère ne dispose que de quatre ports SATA intégrés. Le microserveur HPE de Kevin construit en tant que version de base a quatre baies et quatre ports, mais c'est exactement ainsi que la plate-forme est conçue.

Le stockage est également un peu différent selon les modèles. Dans la version de Brian, il y avait quatre disques durs WD Red de 10 To, malheureusement, le port M.2 NVMe ne fonctionnait pas exactement comme prévu. Les constructions de Ben et Kevin ont tiré parti de quatre Disques SSD rouges WD 4 To.

Il est important de noter dans la section des performances que la configuration RAID a un rôle énorme dans la façon dont les performances sont mesurées, au-delà de la sélection du lecteur lui-même. RAIDZ aura moins de surcharge que RAIDZ2, et Mirror aura encore moins de surcharge que RAIDZ. Cela dit, la configuration RAID doit tenir compte de l'application finale ultime, de la capacité dont vous avez besoin et de la résistance aux pannes que vous souhaitez pour votre construction. En fin de compte, ces résultats ne visent pas à montrer quel NAS est le plus rapide, mais plutôt comment les configurations TrueNAS fonctionnent sur des versions similaires, certaines utilisant les mêmes disques, dans différentes configurations RAID.

Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise

Notre processus de référence de stockage partagé et de disque dur d'entreprise préconditionne chaque disque dans un état stable avec la même charge de travail avec laquelle l'appareil sera testé sous une lourde charge de 16 threads avec une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread, puis testé à intervalles définis dans plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour montrer les performances en cas d'utilisation légère et intensive. Étant donné que les solutions NAS atteignent très rapidement leur niveau de performance nominal, nous ne représentons graphiquement que les principales sections de chaque test.

Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :

  • Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
  • Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
  • Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
  • Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)

Notre analyse de charge de travail synthétique d'entreprise comprend quatre profils basés sur des tâches réelles. Ces profils ont été développés pour faciliter la comparaison avec nos références passées ainsi qu'avec des valeurs largement publiées telles que la vitesse de lecture et d'écriture maximale de 4k et 8k 70/30, qui est couramment utilisée pour les disques d'entreprise.

  • 4K
    • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
    • 100% 4K
  • 8K 70/30
    • 70 % de lecture, 30 % d'écriture
    • 100% 8K
  • 8K (séquentiel)
    • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
    • 100% 8K
  • 128K (séquentiel)
    • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
    • 100% 128K

Tout d'abord, notre test de débit de lecture/écriture 4K. Pour la lecture, le plus performant était Ben's avec 14,865 11,476 IOPS. Kevin est arrivé deuxième avec 595 3,868. Brian a terminé troisième avec 2,517 IOPS. Pour l'écriture, Kevin a pris la première place avec 923 XNUMX IOPS. Ben a décroché la deuxième place avec XNUMX XNUMX IOPS. Brian est resté troisième avec XNUMX IOPS.

Une grande partie de cela se résume au type de RAID déployé, bien que, avec le microserveur de Kevin par rapport à la construction DIY de Ben, la différence d'IOPS joue sur la vitesse du processeur dans chaque version.

Ensuite, la latence moyenne de 4K. Ici, nous voyons le même placement que ci-dessus. En lecture, Ben gagne avec 17.2 ms, Kevin prend la deuxième place avec 22.31 ms et Brian est loin derrière avec 429.2 ms. Passant à l'écriture, Kevin a décroché la première place avec 66.21 ms, Ben a pris la deuxième place avec 101.66 ms et Brian était un peu plus proche avec 276.89 ms en troisième.

La latence maximale de 4K a été un peu bouleversée dans le placement. Pour lire, Ben a pris la première place avec 263.96 ms, Kevin était juste derrière lui avec 273.44 ms et Brian était troisième avec 1,091.3 1,195 ms. Pour l'écriture, Kevin a pris la première place avec 2,092.5 2,431.7 ms, Brian a pris la deuxième place pour un changement avec XNUMX XNUMX ms et Ben a glissé à la troisième place avec XNUMX XNUMX ms.

Notre dernier test 4K est l'écart type. Pour lire, Ben a pris la première place avec 5.94 ms, Kevin était juste derrière avec 7.11 ms et Brian était loin derrière Kevin avec 171.75 ms. Avec les écrits, Kevin avait la première place avec 117.02, Ben n'était pas trop loin derrière avec 201.58 ms, et Brian n'était pas trop loin derrière avec 271.13 ms.

Notre prochain benchmark mesure 100 % de débit séquentiel 8K avec une charge 16T16Q dans des opérations de lecture à 100 % et d'écriture à 100 %. La construction de Ben a pris la tête en lecture avec 47,699 44,848 IOPP, Kevin était juste derrière avec 29,767 83,866 IOPS et Brian avait 51,020 33,448 IOPS. Pour l'écriture, Ben a de nouveau pris la première place avec XNUMX XNUMX IOPS, Kevin est resté deuxième avec XNUMX XNUMX IOPS et Brian s'est maintenu troisième avec XNUMX XNUMX IOPS.

Par rapport à la charge de travail fixe à 16 threads et 16 files d'attente maximales que nous avons effectuée lors du test d'écriture 100 % 4K, nos profils de charge de travail mixtes adaptent les performances à une large gamme de combinaisons thread/file d'attente. Dans ces tests, nous couvrons l'intensité de la charge de travail de 2 threads/2 files d'attente à 16 threads/16 files d'attente. Le type de lecteur et la configuration RAID jouent ici un rôle énorme. La parité ajoutée pour prendre en charge les pannes de disque a un impact sur les performances. Avec le débit, Ben a commencé le plus haut et a atteint le pic le plus élevé tout au long avec 17,317 XNUMX IOPS, bien que sa construction en ait chuté vers la fin. Alors que la construction de Brian a commencé plus haut que celle de Kevin, Kevin a pu le surpasser pour la deuxième place.

Avec une latence moyenne, les trois versions de StorageReview ont démarré avec une latence inférieure à la milliseconde. Alors qu'ils couraient assez près, vous pouvez voir la construction de Ben devancer progressivement celle de Kevin et les deux s'éloignent de la construction de Brain. Ben a terminé avec 15.8 ms, Kevin avec 18.3 ms et Brian avec 31.2 ms.

Pour une latence maximale, Kevin a commencé le meilleur et lui et Ben ont échangé la première place dans les deux sens. Au final, la construction de Kevin avait 221 ms et celle de Ben 285 ms. Brian était loin derrière en troisième tout au long.

L'écart type a clairement montré la construction de Ben en avance tout au long. Kevin a eu environ 3 fois la latence et Brian environ 4 fois.

La dernière référence de charge de travail synthétique d'entreprise est notre test 128K, qui est un test séquentiel à grands blocs qui montre la vitesse de transfert séquentielle la plus élevée pour un appareil. En lecture, Kevin a pris la première place avec 2.32 Go/s, Ben était juste derrière lui avec 1.81 Go/s, et la construction de Brian a dû rater le pistolet de départ avec 734 Mo/s. En écriture, Kevin a de nouveau pris la première place avec 2.77 Go/s, Ben et Brian étaient presque à égalité avec 1.42 Go/s et 1.41 Go/s respectivement.

Choisir la bonne configuration pour vos besoins…

Alors qui a gagné ? Cela dépend vraiment de ce à quoi vous accordez le plus de valeur pour votre déploiement. La version la plus rapide en termes de performances d'E / S n'avait que deux baies de lecteur et un CPU / RAM grand public. Avec ZFS, vous voulez vraiment que les composants d'entreprise comme la mémoire ECC utilisent la pile d'intégrité des données avancée, il est donc pratiquement disqualifié de tous les déploiements, sauf ceux de non-production.

Ensuite, nous examinons la construction de Brian qui se rapproche beaucoup plus de ce dont vous avez besoin du côté matériel et augmente les baies de lecteur sur le châssis, mais la carte mère ne prend en charge que quatre disques durs. Il était également rempli à ras bord de câbles excédentaires provenant de l'alimentation électrique. Il s'avère que l'appel à eBay pour NIC et DRAM usagés était mauvais et que la stabilité globale du système était clairement un pas et demi dans les catégories «soupirant» et / ou «janky».

Pour les bricoleurs, cela se résumait vraiment à la construction de Kevin utilisant un microserveur standard. Le microserveur a un encombrement réduit et un prix d'entrée inférieur. Il y a aussi tous les composants d'entreprise et des choses comme iLo pour la gestion hors bande. Le système limite cependant le stockage, avec seulement 4 baies et elles sont toutes SATA, donc pas de goodies haute vitesse. Même ainsi, il offre la voie de la moindre résistance lorsqu'il s'agit de rouler un système TrueNAS CORE à petit budget.

Peut-être un TrueNAS Mini ?

Où le TrueNAS Mini X+ s'intégrer à cela? Pour les performances, ce n'est pas le cas. La construction particulière que nous avons est destinée à la résilience des données. Cependant, le Mini X+ possède plusieurs fonctionnalités intéressantes telles que le 10GbE intégré. Le Mini + a également, sans aucun doute, le plus grand support de capacité de stockage et de flexibilité, avec un total de 7 baies de lecteur.

En plus de classer les systèmes de bricolage en termes de performances, ce concours brosse également un tableau net de ce que l'on peut faire avec le système d'exploitation TrueNAS CORE et un budget limité (en mettant de côté le stockage de WD dans le cadre de ce travail). Obtenir une unité prête à l'emploi est toujours le pari le plus sûr pour les petites entreprises qui ont besoin d'être rassurées (support) par les fournisseurs. De toute évidence, certaines de nos constructions ont un peu souffert en empruntant la voie du bricolage.

On ne saurait trop insister sur la valeur d'un système clé en main s'il s'agit d'un cas d'utilisation en production. L'iXsystems Mini + a un prix plus élevé, mais il prend en charge 3 disques supplémentaires par rapport aux plates-formes DIY et n'avait aucune question de prise en charge des pilotes de composants. Bien sûr, il existe également un support d'entreprise pour le matériel et les logiciels, ce qu'aucune des versions de bricolage ne pourrait fournir. En fin de compte, tout dépend de ce que vous voulez. TrueNAS CORE est suffisamment flexible pour gérer à peu près n'importe quel matériel.

Grâce à iXsystems, nous offrons le TrueNAS Mini, plus détails sur comment s'inscrire ici.

Découvrez les faits saillants dans notre vidéo sur les faits saillants des performances ci-dessous.

Ressources TrueNAS

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