Synology oferuje bogatą gamę urządzeń NAS, które idealnie sprawdzają się w małych i średnich firmach (SOHO) oraz małych i średnich firmach (SMB). Jedyną wadą jest to, że serwery NAS średniej klasy zazwyczaj nie są projektowane z myślą o maksymalnej wydajności i szybkości sieci. Dzięki nowej karcie rozszerzeń nie muszą już tak być. Dzięki wprowadzeniu modelu Synology E10M20-T1 AIC użytkownicy mogą uzyskać znacznie większe możliwości wejścia/wyjścia i przepustowość za pomocą jednej karty.
Jeśli chodzi o przepustowość, karta Synology E10M20-T1 jest wyposażona w port 10 GbE, co znacząco zwiększa wydajność wejścia/wyjścia w porównaniu z serwerami NAS z wbudowaną obsługą GbE. Oprócz zwiększonej wydajności sieciowej, karta oferuje dwa gniazda NVMe SSD dla dysków M.2 (formaty 2280 i 22110). Zapewnia to użytkownikom wysoką wydajność wejścia/wyjścia i dodaje dwa gniazda NVMe do pamięci podręcznej SSD bez konieczności zajmowania kieszeni na dyski. Dzięki temu użytkownicy mogą załadować swój serwer NAS dyskami twardymi o dużej pojemności i nadal korzystać z pamięci podręcznej SSD. Karta ta jest szczególnie przydatna w niektórych starszych systemach NAS firmy Synology, które nie posiadają wbudowanych gniazd SSD.
Kartę Synology E10M20-T1 można kupić już dziś za 250 dolarów . Dla zainteresowanych mamy również film prezentujący kartę.
Dane techniczne Synology E10M20-T1
| Ogólne | |
| Interfejs magistrali hosta | PCIe 3.0 x8 |
| Wysokość wspornika | Niski profil i pełna wysokość |
| Rozmiar (wysokość x szerokość x głębokość) | 71.75 mm x 200.05 mm x 17.70 mm |
| temperatura robocza | 0 ° C do 40 ° C (32 ° F do 104 ° F) |
| Temperatura przechowywania | -20 ° C do 60 ° C (-5 ° F do 140 ° F) |
| Wilgotność względna | 5% do 95% RH |
| Gwarancja | 5 Lata |
| Dyski | |
| Interfejs bagażu | PCIe NVMe |
| Obsługiwany współczynnik kształtu | 22110 / 2280 |
| Typ i ilość złączy | Klawisz M, 2 gniazda |
| Sieć | |
| Zgodność ze specyfikacją IEEE | IEEE 802.3an 10 Gb/s Ethernet IEEE 802.3bz 2.5 Gb/s / 5 Gb/s Ethernet Gigabitowy Ethernet IEEE 802.3ab Szybki Ethernet IEEE 802.3u Kontrola przepływu IEEE 802.3x |
| Szybkość przesyłania danych | 10 Gbps |
| Tryb pracy sieciowej | Pełny dupleks |
| Obsługiwane funkcje | 9 KB Jumbo Frame Odciążanie sum kontrolnych TCP/UDP/IP Automatyczna negocjacja między 100 Mb/s, 1 Gb/s, 2.5 Gb/s, 5 Gb/s i 10 Gb/s |
| zgodność | |
| Zastosowane modele dysków SSD NVMe | Seria SA: SA3600, SA3400 Seria 20: RS820RP+, RS820+ Seria 19: DS2419+, DS1819+ Seria 18: RS2818RP+, DS3018xs, DS1618+ |
Zaprojektuj i zbuduj
Karta Synology E10M20-T1 to karta HHFL AIC pasująca do wybranych modeli serwerów Synology NAS. Z jednej strony znajdują się radiatory biegnące wzdłuż karty.
Zdemontowanie radiatora za pomocą czterech śrub z tyłu zapewnia dostęp do dwóch zatok dysków SSD M.2 NVMe. Ogólnie rzecz biorąc, mocowanie dysków na karcie jest łatwe.
Tył karty jest dość surowy. Synology dołącza do zestawu pełnowymiarową ramkę zabezpieczającą, gdyby była potrzebna, oraz kilka termoprzewodzących podkładek do dysków SSD.
Wydajność
Aby przetestować dysk Synology E10M20-T1, umieściliśmy go w serwerze Synology DS1819+ . Zamontowaliśmy wnęki dysków twardych na dyskach twardych WD Red o pojemności 14 TB . Do obsługi pamięci podręcznej użyliśmy dysków SSD Synology SNV3400-400G . Dyski testowaliśmy w konfiguracji iSCSI i CIFS w macierzy RAID6 z włączoną i wyłączoną pamięcią podręczną.
Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa
Nasz proces testowania dysków twardych klasy enterprise polega na wstępnym przygotowaniu każdego dysku do pracy w stanie ustalonym przy takim samym obciążeniu, z jakim urządzenie będzie testowane, przy dużym obciążeniu 16 wątków i kolejce oczekujących na wykonanie 16 wątków na wątek. Następnie dysk jest testowany w ustalonych odstępach czasu, w wielu profilach głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu. Ponieważ dyski twarde bardzo szybko osiągają swój nominalny poziom wydajności, przedstawiamy na wykresie tylko główne sekcje każdego testu.
Wstępne kondycjonowanie i podstawowe testy stanu stacjonarnego:
- Przepustowość (łączna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę odczytu i zapisu)
- Średnie opóźnienie (średnie opóźnienie odczytu i zapisu)
- Maksymalne opóźnienie (maksymalne opóźnienie odczytu lub zapisu)
- Odchylenie standardowe opóźnienia (uśrednione odchylenie standardowe odczytu i zapisu)
Nasza analiza obciążenia syntetycznego w przedsiębiorstwie obejmuje cztery profile oparte na rzeczywistych zadaniach. Profile te zostały opracowane, aby ułatwić porównywanie z naszymi poprzednimi testami porównawczymi, a także powszechnie publikowanymi wartościami, takimi jak maksymalna prędkość odczytu i zapisu 4K oraz 8K 70/30, powszechnie stosowana w dyskach korporacyjnych.
- 4K
- 100% odczytu lub 100% zapisu
- 100% 4 tys.
- 8K 70/30
- 70% czytania, 30% pisania
- 100% 8 tys.
- 128K (sekwencyjnie)
- 100% odczytu lub 100% zapisu
- 100% 128 tys.
W pierwszym z naszych obciążeń korporacyjnych zmierzyliśmy długą próbkę losowej wydajności 4K przy 100% aktywności zapisu i 100% aktywności odczytu, aby uzyskać główne wyniki. W przypadku CIFS zanotowaliśmy 170 IOPS odczytu i 1,461 IOPS zapisu bez pamięci podręcznej oraz 4,075 IOPS odczytu i 10 950 IOPS zapisu z aktywną pamięcią podręczną. W przypadku iSCSI zanotowaliśmy 2,897 IOPS odczytu i 1,502 IOPS zapisu bez pamięci podręcznej, a wykorzystując pamięć podręczną w AIC, zanotowaliśmy 20 021 IOPS odczytu i 22 439 IOPS zapisu.
Przy średnim opóźnieniu 4K CIFS zapewnił nam 1,497 ms odczytu i 176 ms zapisu bez pamięci podręcznej, a po jej włączeniu odczyt spadł do 63 ms, a zapis do 23 ms. W przypadku iSCSI odczyt trwał 88 ms, a zapis 170 ms, a po włączeniu pamięci podręcznej odczyt spadł do 12.8 ms, a zapis do 11.4 ms.
Kolejnym problemem jest maksymalne opóźnienie 4K. W tym przypadku CIFS osiągnął 4,476 ms odczytu i 3,360 ms zapisu bez pamięci podręcznej; wykorzystując AIC, wartości spadły do 339 ms odczytu i 45 ms zapisu. iSCSI osiągnął 1,051 ms odczytu i 6,131 ms zapisu bez pamięci podręcznej, a wraz z tym opóźnienie odczytu znacznie wzrosło do 11,951 ms, ale opóźnienie zapisu spadło do 171 ms.
Nasz ostatni test 4K to odchylenie standardowe. Tutaj, bez pamięci podręcznej, CIFS dał nam 228 ms odczytu i 288 ms zapisu, a opóźnienie z włączoną pamięcią podręczną spadło do 7.3 ms odczytu i 2 ms zapisu. W przypadku iSCSI ponownie zaobserwowaliśmy wzrost zamiast spadku odczytów – z 69 ms bez pamięci podręcznej do 196 ms z pamięcią podręczną. Zapisy poprawiły się, z 282 ms do 16 ms.
Nasz kolejny test porównawczy mierzy 100% przepustowości sekwencyjnej 8K przy obciążeniu 16T16Q w 100% operacji odczytu i 100% operacji zapisu. W tym przypadku konfiguracja CIFS bez pamięci podręcznej osiągnęła 13 989 IOPS odczytu i 10 770 IOPS zapisu; po włączeniu pamięci podręcznej wartości te wzrosły do 13 055 IOPS odczytu i 11 443 IOPS zapisu. Z iSCSI odnotowaliśmy 56 579 IOPS odczytu i 30 288 IOPS bez włączonej pamięci podręcznej, z nią wydajność nieznacznie wzrosła do 57 774 IOPS odczytu i 33 265 IOPS zapisu.
W porównaniu do stałego obciążenia 16 wątków i 16 kolejek, które wykonaliśmy w teście zapisu 100% 4K, nasze profile mieszanego obciążenia skalują wydajność w szerokim zakresie kombinacji wątków/kolejek. W tych testach rozciągamy intensywność obciążenia od 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. W niebuforowanym CIFS zaobserwowaliśmy, że przepustowość zaczyna się od 221 IOPS i kończy na 219 IOPS, co jest dość stabilne przez cały czas. Po włączeniu buforowania zaobserwowaliśmy, że CIFS zaczyna się od 4,597 IOPS i kończy na 4,844 IOPS. W przypadku iSCSI, bez buforowania, zaczyna się od 519 IOPS i kończy na 1,751 IOPS. Po aktywowaniu bufora zaobserwowaliśmy, że iSCSI zaczyna się od 8,308 IOPS i kończy na 1,340 IOPS.
Analizując średnie czasy reakcji 8K 70/30, konfiguracja CIFS wystartowała z 18 ms i zakończyła z 1,161 ms bez pamięci podręcznej, a przy aktywnej karcie spadła do 860 µs na początku i zakończyła z 53 ms. W przypadku iSCSI bez karty odnotowaliśmy 7.7 ms na początku i 146 ms na końcu, a z kartą 470 µs na początku i 191 ms na końcu.
Przy maksymalnym opóźnieniu 8K 70/30, konfiguracja CIFS wystartowała z około 1,009 ms i wzrosła do 4,799 ms. Z włączoną pamięcią podręczną wartości spadły z 523 ms do 260 ms. W przypadku iSCSI zaobserwowaliśmy spadek opóźnienia z 1,436 ms do 5,614 ms bez pamięci podręcznej i z 640 ms do 13 588 ms z pamięcią podręczną.
Dla 8K 70/30 odchylenia standardowego, konfiguracja CIFS wynosiła początkowo 26 ms i osiągnęła 477 ms bez pamięci podręcznej, a z kartą sieciową skróciła się z 1.3 ms do 10.1 ms. W przypadku iSCSI mówimy o 17 ms do 299 ms bez pamięci podręcznej i 920 µs do 1,155 ms z nią.
Ostatnim testem Enterprise Synthetic Workload jest nasz test 128 KB, sekwencyjny test dużych bloków, który pokazuje najwyższą sekwencyjną prędkość transferu dla urządzenia. W tym scenariuszu obciążenia, CIFS osiągnął 1.09 GB/s odczytu i 464 MB/s zapisu bez pamięci podręcznej oraz 1.14 GB/s odczytu i 484 MB/s z pamięcią podręczną. Dla iSCSI odnotowaliśmy 1.15 GB/s odczytu i 443 MB/s bez pamięci podręcznej oraz 1.15 GB/s odczytu i 615 MB/s zapisu z pamięcią podręczną.
Wniosek
Firma Synology opracowała prosty sposób na dodanie łączności 10 GbE i pamięci podręcznej NVMe do wybranych urządzeń NAS za pośrednictwem karty Synology E10M20-T1 AIC. Karta idealnie pasuje do linii dysków SSD firmy i posiada gniazda na dwa dyski M.2 w formacie 2280 lub 22110. Pozwala to użytkownikom na załadowanie pamięci NAS dyskami twardymi o dużej pojemności, a następnie wykorzystanie karty do zwiększenia wydajności wejścia/wyjścia. Oczywiście port 10 GbE zwiększa prędkość sieci w porównaniu z wbudowanymi portami GbE.
W celu zapewnienia wydajności ponownie wykorzystaliśmy serwer Synology DS1819+ z dyskami twardymi WD Red 14TB , tym razem dodaliśmy jednak dysk E10M20-T1 AIC z dwoma dyskami SSD Synology SNV3400-400G . W większości przypadków, ale nie we wszystkich, zaobserwowaliśmy poprawę wydajności. Zamiast ponownie wymieniać wydajność, przyjrzyjmy się najpierw różnicom w konfiguracji CIFS. W przypadku przepustowości CIFS 4K zaobserwowaliśmy wzrost o 3,905 IOPS odczytu i 9,489 IOPS zapisu. W przypadku średniego opóźnienia 4K zaobserwowaliśmy spadek opóźnienia o 1,434 ms w przypadku odczytu i 153 ms w przypadku zapisu. W przypadku maksymalnego opóźnienia 4K zaobserwowaliśmy spadek o 4,137 ms w przypadku odczytu i 3,315 ms w przypadku zapisu. Odchylenie standardowe 4K zaobserwowało spadek o 220.7 ms w przypadku odczytu i 286 ms w przypadku zapisu. W 100% 8K zaobserwowaliśmy spadek o 934 IOPS w przypadku odczytów i wzrost o 673 IOPS w przypadku zapisów. W przypadku sekwencyjnego przetwarzania dużych bloków odnotowano wzrost o 50 MB/s w przypadku odczytów i 20 MB/s w przypadku zapisów.
W przypadku wydajności iSCSI zaobserwowaliśmy wzrost przepustowości 4K o 17 124 IOPS odczytu i 20 937 IOPS zapisu. W przypadku średniego opóźnienia 4K zaobserwowaliśmy spadek o 75.2 ms odczytu i 158.6 ms zapisu. W przypadku maksymalnego opóźnienia 4K zaobserwowaliśmy wzrost o 10 900 ms odczytu i spadek o 15 960 ms zapisu. Odchylenie standardowe dla 4K ponownie odnotowało wzrost opóźnienia – o 127 ms odczytu i spadek o 266 ms zapisu. W przypadku 100% 8K zaobserwowaliśmy wzrost o 1,200 IOPS odczytu i 2,977 IOPS zapisu. Sekwencyjny odczyt dużych bloków utrzymywał się na stabilnym poziomie 1.15 GB/s z pamięcią podręczną lub bez, a wzrost o 172 MB/s zapisu.
Synology E10M20-T1 AIC to prosty sposób na dodanie łączności 10 GbE i pamięci podręcznej SSD do wybranych modeli Synology NAS. Chociaż nie poprawiło to wydajności w całej skali, to jednak zaobserwowaliśmy znaczące wzrosty w kilku naszych testach porównawczych.
Amazon