QNAP Qtier och SSD Cache Review

Vi granskar så många NAS-system att vi sällan har tid att utforska alla funktioner som finns tillgängliga i dessa system. Ur ett QNAP-perspektiv har de arbetat för att fortsätta förbättra hur flash kan utnyttjas inom sina system. Detta både när det gäller aggressiv hårdvarudesign som tillåter massor av blixt via 2.5″ och/eller M.2-platser, och inom själva NAS-operativsystemet (QNAP QTS). På mjukvarusidan erbjuder QNAP två sätt att accelerera NAS-prestandan med SSD:er. Den första är deras automatiska nivåmekanism kallad Qtier, den andra är via SSD-cache. I den här recensionen tar vi en titt på båda alternativen för att illustrera prestandafördelarna med varje teknik.

Först och främst, en snabb primer på Qtier och SSD-cache. Qtier är företagets automatiserade nivåindelningsteknologi. Qtier optimerar lagringens prestanda och effektivitet genom att flytta heta data till SSD-enheter med högre prestanda och lägre prestanda eller svalare data till antingen SAS- eller SATA-hårddiskar. Detta ger användarna prestanda hos SSD-enheter samtidigt som de drar fördel av den kostnadseffektiva större kapaciteten hos hårddiskar. QNAP anger att data kommer att migreras utan att störa normal IO. Alternativt skriver SSD-cache de data som behöver högsta prestanda till alla SSD:er och kan läsas tillbaka från cachen, vilket förbättrar prestandan. Data kan finnas på både SSD och hårddiskar samtidigt för att skydda dataintegriteten.

Qtier Management

Qtier-funktionen är ganska enkel att installera. I QTS-operativsystemet behöver man enkelt dra upp skärmen Storage & Snapshots. Här kan de se lagringspoolerna och deras status. Qtier är ett av alternativen uppe till höger.

Genom att öppna Qtier-alternativet ser användarna Qtier Auto Tiering och Storage Pool som huvudskärmar. Från Qtier Auto Tiering finns information om inställningen av lagringspooler inklusive de olika nivåerna. Från den här skärmen finns det tre alternativ: Tiering Schema, Tiering On Demand och Statistik.

Tiering Schema är som det låter. Användare kan antingen ställa in automatisk nivåindelning eller schemalägga nivåindelning manuellt. Beroende på arbetsbelastningen kan båda alternativen vara vettiga.

Om användare bara behöver Qtier för att automatiskt gruppera vissa data kan de ställa in detta med funktionen Tiering On Demand.

Genom Qtier Auto Tiering Statistics kan användare se när och vart deras data flyttas.

Prestation

Testbädden i detta fall är QNAP TS-1685, som inkluderar tolv 3.5-tumsfack för lagring med hög kapacitet samt fyra dedikerade 2.5-tums SSD-fack. Förutom den främre åtkomliga lagringen stöder QNAP även upp till sex SATA-baserade m.2 SSD:er internt. Systemet som testas är konfigurerat med 64GB RAM, tolv 8TB Seagate Enterprise NAS-hårddiskar och fyra 960GB Samsung 860 DCT SSD. Hårddiskarna konfigurerades i en RAID12 med 6 enheter och SSD:erna kopplades till lagringspoolen via Qtier i en RAID4 med 10 enheter med 10 % överprovisionering som föreslagits via profileringsverktyget QNAP SSD. Från denna lagringspool skapade vi en 1TB LUN som vi kopplade till en VMware ESXi 6.7u1-värd för att utföra tester på.

För den här recensionen testade vi tre konfigurationer:

Standardprestanda för RAID12 HDD Pool med 6 enheter
RAID6 HDD Pool + SSD-cache (RAID10 via våra 4 SSD:er)
RAID6 HDD Pool + SSD Tier (RAID10 via våra 4 SSD:er)

VDBench arbetsbelastningsanalys

profiler:

4K slumpmässig läsning: 100 % läsning, 128 trådar, 0-120 % iorat
4K Random Write: 100% Write, 64 trådar, 0-120% iorate
64K sekventiell läsning: 100 % läsning, 16 trådar, 0-120 % iorat
64K sekventiell skrivning: 100 % skrivning, 8 trådar, 0-120 % iorate
Syntetisk databas: SQL och Oracle

I 4K-toppläsprestanda började standardprestandan vid 245 IOPS och 9.3 ms latens innan den gick till topp vid 2,329 1,737 IOPS med en latens på 7 1 ms. Både Qtier och SSD-cache startade runt 1K IOPS och under 52ms i latens, båda konfigurationerna stannade under 64,770ms tills ungefär 63K IOPS. SSD-cachen toppade högre med 63,300 60.1 IOPS vid XNUMX ms jämfört med Qtiers topp på ungefär XNUMX XNUMX IOPS med en latens på XNUMX ms innan den tappade några.

Om man tittar på 4K slumpmässig skrivning, var standardprestandan kortlivad med en start på 50 IOPS vid 343μs och en topp på 518.5 IOPS vid 336.8μs. SSD-cache startade vid 4,100 308.1 IOPS och 1 μs och bröt 11 ms vid cirka 48,231K IOPS. SSD-cachen fortsatte att nå sin topp med 23.3 5,599 IOPS med en latens på 201 ms. Topppresterande här var Qtier som började med 1 12 IOPS vid 55,721 μs och stannade under 36.3 ms till cirka XNUMX XNUMX IOPS och fortsatte med att nå en topp på XNUMX XNUMX IOPS med XNUMX ms för latens.

Byte över till sekventiella arbetsbelastningar, i 64K-läsningen började standardprestandan vid 629 IOPS eller 39MB/s med en latens på 398μs. Standardprestanda nådde en topp på cirka 7K IOPS eller cirka 437M/s vid 2ms latens innan prestanda sjönk och fördröjningen ökade. SSD-cachen var den näst högsta prestanda med början på 1,402 87 IOPS eller 355.4 MB/s vid 15 μs och nådde en topp på ungefär 944K IOPS eller 8.6 MB/s vid 1,498 ms innan den tappade. Qtier var den bästa presterande här med början på 94 377 IOPS eller 14 MB/s vid 15 μs för latens och kunde upprätthålla latens under millisekunder till cirka 963K IOPS. Qtier nådde en topp på drygt 17.2K eller XNUMXMB/s med en latens på XNUMXms innan den tappade.

För 64K sekventiell skrivning startade standarden vid 349 IOPS eller 21.8MB/s vid 729.8μs latens. Standarden hade en fördröjning på under millisekunder till cirka 2,500 150 IOPS eller cirka 3,116 MB/s och nådde en topp på 194.7 57.4 IOPS eller 1,098 MB/s med en latens på 68.6 ms. SSD-cachen startade vid 1.03 10,583 IOPS eller 672 MB/s med en latens på 23.8 ms. Cachen fortsatte att nå sin topp på 1,599 100 IOPS eller 571.8 MB/s vid 13,300 ms för latens. Qtier startade vid 827 8.1 IOPS eller XNUMX MB/s vid XNUMX μs latens. Den nådde sin topp på ungefär XNUMX XNUMX IOPS eller XNUMX MB/s med XNUMX ms latens innan den släppte.

Nästa upp är våra SQL-arbetsbelastningar. Här började standarden vid 221 IOPS och 11.1 ms latens och nådde en topp på 2,141 478.7 IOPS vid 4,807 ms. Qtier började på 529.6 19 IOPS med 1 μs latens och nådde cirka 47,398K IOPS under 21.6 ms. Qtier nådde en topp på 5,401 657.1 IOPS med en latens på 1 ms. SSD-cachen startade vid 16 52,465 IOPS med 19.5 μs latens och stannade under XNUMX ms till cirka XNUMXK IOPS. SSD-cachen nådde en topp på XNUMX XNUMX IOPS och en latens på XNUMX ms.

För SQL 90-10 började standarden vid 180 IOPS med 13.4 ms latens och toppade på 1,720 594 IOPS vid 4,607 ms latens. Qtier startade vid 556.9 1 IOPS vid 10 μs latens och slog över 45,528 ms vid cirka 22.5 4,997 IOPS. Qtier nådde en topp på 817.4 48,808 IOPS vid 21.1 ms latens. SSD-cachen startade vid XNUMX XNUMX IOPS och XNUMX μs latens och toppade på XNUMX XNUMX IOPS med XNUMX ms för latens.

Med SQL 80-20 började standarden på 139.7 IOPS vid 16.3ms latens och toppade på 1,332 749.6 IOPS vid 4,399ms latens. SSD-cachen startade vid 1.53 43,196 IOPS vid 23.5 ms latens och toppade på 4,391 574.7 IOPS med 43,250 ms latens. Qtier startade vid 23.7 XNUMX IOPS med XNUMX μs latens och toppade på XNUMX XNUMX IOPS vid XNUMX ms latens.

Vår sista sats av tester för den här recensionen är våra Oracle-arbetsbelastningar. Här började standarden på 139.8 IOPS vid 16.1 ms latens och toppade på 1,378 921 IOPS med 3,894 ms för latens. Qtier startade vid 599.8 39,101 IOPS och 32.7 μs latens och toppade på 4,199 641.3 IOPS med 42,100 ms latens. SSD-cachen startade vid 30.4 XNUMX IOPS och XNUMX μs latens och fortsatte med en topp på XNUMX XNUMX IOPS med en latens på XNUMX ms.

Med Oracle 90-10 började standarden på 180.1 IOPS med en latens på 12.9 ms och toppade på 1,757 400 IOPS med en latens på 4,696 ms. Qtier startade vid 556.7 46 IOPS och en latens på 12.6 μs och toppade på ungefär 5,196K IOPS med 624.3 ms latens. SSD-cachen startade vid 51,340 12.6 IOPS och XNUMX μs latens och fortsatte med en topp på XNUMX XNUMX IOPS med en latens på XNUMX ms.

Vårt sista test är Oracle 80-20 där standarden startade på 140.4 IOPS och en latens på 16.1ms och toppade på 1,344 496 IOPS med 84,497ms latens. Qtier startade vid 592 1 IOPS med 9 μs som gick över 44,233 ms vid cirka 13.9K IOPS och fortsatte att nå sin topp vid 4,697 904.1 IOPS med en latens på 48,345 ms. SSD-cachen startade vid 13 XNUMX IOPS med XNUMX μs latens och toppade på XNUMX XNUMX IOPs med XNUMX ms för latens.

Slutsats

Flash har uppenbara prestandafördelar jämfört med snurrande skivor, men den senare har en kostnadsfördel jämfört med den förra. Eftersom QNAP vet att det förmodligen inte är något de flesta organisationer kan göra något annat än blixt i en NAS, erbjuder QNAP alternativ för användaren att dra full nytta av blixtens prestanda samtidigt som hårddiskarnas kapacitet och värde utnyttjas. QNAP erbjuder ett SSD-cachealternativ för att skriva till och läsa från SSD:erna för snabbare prestanda för den heta data som skickas till flash. Företaget erbjuder också ett nivåindelningsalternativ, kallat Qtier, som automatiskt flyttar data till lämplig media beroende på hur ofta den används.

För testning tittade vi på en standard för alla hårddiskar i RAID6 som ett riktmärke. Standarden presterade som förväntat och är mer av en jämförelse än att fördjupa sig i hur den presterade igen här. För vår slumpmässiga läsningstestning i 4K resulterade både SSD-cachen och Qtier i en prestanda på över 60K IOPS med dramatiskt lägre latens, över 1,700 4 ms skillnad. I 4K-läsning var SSD-cachen något bättre i toppprestanda. Slumpmässig 44K-skrivning visade SSD-cachen med 51K IOPS över standard och Qtier med över 500K IOPS över standard. För sekventiella arbetsbelastningar visade både caching- och nivåindelningsalternativen över 64 MB/s bättre prestanda jämfört med standard med Qtier något bättre i 64K-läsning. I 470K-skrivning körde SSD-cachen cirka 630 MB/s bättre än standard och Qtier körde cirka XNUMX MB/s bättre än standard.

För våra syntetiska databasarbetsbelastningar körde vi våra SQL- och Oracle-arbetsbelastningar. Med SQL toppade Qtier 45K IOPS över standard och SSD-cachen toppade 50K IOPS över standard. I SQL 90-10 toppade Qtier 43K IOPS över standard medan SSD-cachen toppade 46K IOPS över standard. SQL 80-20 såg SSD-cachen toppa cirka 42K IOPS över standard medan Qtier toppade något högre men ungefär samma. Om man tittar på Oracle nådde Qtier cirka 37K IOPS över standard medan SSD-cachen toppade cirka 40K IOPS över standard. Oracle 90-10 såg Qtier toppade cirka 44K IOPS över standard och SSD-cachen toppade nästan 50K IOPS över standard. Och slutligen såg Oracle 80-20 Qtier-toppen med cirka 42K IOPS över standard medan SSD-cachen toppade cirka 46K IOPS över standard.

Sammantaget bidrog båda funktionerna som förväntat, och tillsammans med några SSD:er, till att driva nya prestandanivåer från NAS:en. Det fanns några riktmärken där det ena eller det andra skulle vinna, men i båda fallen kommer användarna definitivt att se en stor ökning av prestanda genom att utnyttja den ena eller den andra tekniken. För organisationer som ännu inte är redo för all-flash-datacentret, erbjuder QNAP ett utmärkt alternativ som inte kräver någon ytterligare licensiering, bara ett par SSD-enheter för att komma igång.

QNAP SSD Acceleration Solutions

QNAP NAS hos Amazon

Diskutera denna recension

Anmäl dig till StorageReviews nyhetsbrev