Synology DS1813+ NAS 评测

by 马克基德 on 2014 年 1 月 31 日

企业版 ◇ 小型NAS

Synology DS1813+ 是 Synology DiskStation 系列桌面存储设备中的一款八盘位 NAS 系统，是Synology DS1812+ 的继任者，我们曾在 2013 年初评测过 DS1812+。DS1813+ 配备四个千兆网卡，支持聚合。除了最大 32TB 的内部存储容量外，DS1813+ 还可搭配两个五盘位 DS513 扩展单元，最大存储容量达 72TB。DS1813+ 可通过 SMB/CIFS 共享或 iSCSI 轻松配置访问，配合 DiskStation Manager 操作系统，使其成为适用于中小型企业的灵活存储平台。

iSCSI 支持意味着 DS1813+ 可以配置为虚拟化环境（包括 VMware、Citrix 和 Hyper-V）的存储。在 VMware 环境中，DS1813+ 可以通过与 vSphere 5 和 VAAI 的集成来卸载存储操作。 Synology High Availability (SHA) 功能在 DiskStation 服务器集群的成员之间转换，以在故障期间保持可用性。

硬件方面，Synology DS1813+ 搭载英特尔凌动双核 2.13GHz 处理器，标配 2GB 内存（由两条 1GB DIMM 内存条组成），可通过更换为 2GB DIMM 内存条进行升级。其免螺丝热插拔内置硬盘托架支持 3.5 英寸和 2.5 英寸硬盘。Synology SD513 和 DS213 扩展托架可通过 eSATA 接口连接，其 USB 3.0 和 2.0 接口也可用于连接外部硬盘，既可作为 DS1813+ 的备份存储，也可作为独立卷使用。据 Synology 称，DS1813+ 的运行功耗为 75.2 瓦。

在评估 DS1813+ 时，Synology 的 DiskStation Manager (DSM) 操作系统是一个关键考量因素。DSM 提供强大的核心功能，并拥有成熟可靠的管理环境，且与 Synology 的所有 NAS 产品线保持一致。DSM 的优势包括庞大的用户群体、对附加应用程序的支持，以及持续的平台更新和升级记录。虽然目前支持的 DiskStation Manager 版本为 4.3，但Synology 最近发布了 DiskStation Manager 5.0 的公开测试版，该版本与 DS1813+ 兼容。

Synology DS1813+ 规格

CPU：Intel Atom 双核 2.13 GHz，带浮点数
系统内存：2GB DDR3 (2GB x 1)
内存可扩展至：4GB (2GB X 2)
驱动器托架：8、3.5 英寸或 2.5 英寸
最大限度。带扩展单元的驱动器托架：18
最大限度。内部容量：32TB
SSD 读取缓存支持
SSD 修剪支持
内部驱动器文件系统：EXT4
外部驱动器文件系统：EXT4、EXT3、FAT、NTFS、HFS+
USB端口2.0：4
USB端口3.0：2
eSATA 端口：2
最大内部容积：512
最大 iSCSI 目标：32
最大 iSCSI LUNL：256
iSCSI LUN 克隆/快照和 Windows ODX 功能
支持的 RAID 类型
- Synology 混合 RAID
- 基础版
- JBOD
- RAID0
- RAID1
- RAID5
- RAID6
- RAID10
局域网：4 x 千兆
局域网/广域网唤醒
无线支持：带加密狗
电源恢复
预定电源开/关
噪音水平：24.1 分贝（A）
系统风扇：120 mm X 120 mm X 2 pcs
尺寸（高x宽x深）：157 x 340 x 233毫米
重量：5.21公斤
保修：3年

设计与建造

DS1813+ 采用坚固的金属机箱结构，正面有 LED 指示灯，用于显示系统状态、警报消息和网络连接，还有一个系统电源按钮。每个驱动器托架还配有一个 LED 指示灯和一把锁。

DS1813+ 的背面包含一个电源连接器、两个 USB 3.0 端口和一个位于左下角的 eSATA 端口。在右侧，四个 USB 2.0 端口、四个千兆 LAN 端口、第二个 eSATA 端口和一个重置开关构成了后部接口。

Synology 设计了 DS1813+ 机箱，使其 CPU 在必要时被动冷却。当一个风扇发生故障时，其他风扇会旋转起来以增加通风。

测试背景和比较

美光 P400m 200GB 固态硬盘
- RAID10 SMB（通过四个共享文件夹呈现四个 25GB 测试文件）
- RAID10 iSCSI（通过 25 个 iSCSI 目标提供四个 4GB 即时分配的 iSCSI LUN）
HGST 7K4000 4TB（7,200转/分钟）
- RAID10 SMB（通过四个共享文件夹呈现四个 25GB 测试文件）
- RAID10 iSCSI（通过 25 个 iSCSI 目标提供四个 4GB 即时分配的 iSCSI LUN）
希捷网络存储 4TB (5,900RPM)
- RAID10 SMB（通过四个共享文件夹呈现四个 25GB 测试文件）
- RAID10 iSCSI（通过 25 个 iSCSI 目标提供四个 4GB 即时分配的 iSCSI LUN）

本次审核使用的网络配置：

群晖1813+
- (4) 通过四个 1GbE 接口分配的 IP 地址用于所有四个 SMB 或 iSCSI 共享
Windows Server 2012 负载生成虚拟机
- (4) 通过跨 Intel i350 四端口 NIC 映射的四个专用 vSwitch 分配的 IP 地址

根据群晖（Synology）的数据，DS1813+ 在 Windows 环境下使用链路聚合组建 RAID 5 阵列时，读取速度可达 352.39 MB/s，写入速度可达 211.88 MB/s。StorageReview 的评测流程将使用HGST Ultrastar 7K4000和Seagate NAS硬盘组建 RAID 10 阵列，对 DS1813+ 进行基准测试，以确定其在使用 DiskStation 系列等常用存储系统硬盘时的性能表现。每个共享分区都将分配到一个具有独立 IP 地址的网络接口。此外，我们还将使用 Micron P400m SSD阵列（一款性能均衡的企业级 MLC 固态硬盘）对 DS1813+ 进行基准测试。

我们会公布实验室环境清单、实验室网络功能概述以及其他测试方案详情，以便管理员和设备采购负责人能够客观地评估我们获得已公布结果的测试条件。我们所有的评测均未接受被测设备制造商的付费或监督。

本次评测中，我们将使用 RAID 10 阵列，分别通过 SMB/CIFS 和 iSCSI 协议对硬盘性能进行基准测试。希捷 NAS 和 WD Red 均专为 NAS 工作负载而设计。我们在Lenovo ThinkServer RD630 企业级测试平台上进行了这项基准测试。

2 x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 缓存，6 核）
英特尔 C602 芯片组
内存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
Windows Server 2008 R2 SP1 64 位、Windows Server 2012 Standard、CentOS 6.3 64 位
- 100GB 美光 RealSSD P400e 启动固态硬盘
LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于启动 SSD）
LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于基准测试 SSD 或 HDD）
Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 适配器
Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 适配器

企业综合工作负载分析

在启动每项fio 综合基准测试之前，我们的实验室会先对设备进行预处理，使其在 16 个线程、每个线程 16 个未处理队列的重负载下达到稳定状态。然后，我们会以设定的时间间隔，采用多种线程/队列深度配置对存储设备进行测试，以展示其在轻负载和重负载下的性能。

预处理和初级稳态测试：

吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
平均延迟（读+写延迟一起平均）
最大延迟（峰值读取或写入延迟）
延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）

综合分析包含四个配置文件，包括广泛用于制造商规范和基准测试的 4k 和 8k 70/30 基准测试。

4k
- 100% 读取和 100% 写入
8k
- 100% 读取和 100% 写入
- 70% 读取/30% 写入
128k
- 100% 读取和 100% 写入

我们的第一个基准衡量由 4% 写入和 100% 读取活动组成的随机 100k 传输的性能。在 4k 吞吐量下，硬盘驱动器通过 SMB/CIFS 传输获得最佳写入性能，其中 HGST 7K4000 阵列达到 1,337 IOP。 7K400 阵列也具有最佳读取性能，作为具有 2,189 IOP 的 iSCSI 卷。当为 iSCSI 配置时，Micron P400m SSD 阵列最高可达到 200,005 IOPs 4k 写入和 199,933 IOPs 读取。

这种硬盘驱动器性能模式在平均延迟结果中也很明显，其中 HGST 7K4000 通过 SMB/CIFS 将写入延迟保持在 191.32 毫秒，并通过 iSCSI 实现更好的读取延迟，为 116.91 毫秒。 Micro P400m SSD 通过 iSCSI 表现最佳，平均写入延迟为 12.79 毫秒，平均读取延迟为 12.84。值得注意的是，希捷网络存储驱动器在配置为通过 SMB 访问时遇到了读取操作的延迟问题。

最大 4k 延迟结果让希捷网络存储硬盘有机会展示其优势之一，它几乎与 HGST 7K4000 的 SMB/CIFS 1,245 毫秒写入性能相匹配，并以 1,307 毫秒的最大延迟击败了 HGST 的 iSCSI 读取结果。

绘制 4k 延迟结果的标准偏差提供了一种可视化延迟结果在基准测试期间每个类别中的一致性的方法。在我们的基准测试中的两个硬盘驱动器之间，HGST 7K4000 脱颖而出，尽管其最佳性能在整个 4k 基准测试中仍然在 iSCSI 和 SMB/CIFS 协议之间分配。

将传输大小加倍至 8k，HGST 7K4000 在 iSCSI 配置中的性能明显不佳，并且通过 SMB/CIFS 与希捷 NAS 并驾齐驱。 Micron P400m 在 4k 传输时遇到的协议之间的性能不平衡随着传输大小的增加而消失。

接下来的四个图表基于一个协议，该协议由 70% 的读取操作和 30% 的写入操作组成，传输大小为 8k。然后工作负载从 2 个线程和 2 个队列深度变化到 16 个线程和 16 个队列。

iSCSI 明显是 8k 70/30 基准吞吐量的赢家，HGST 7K4000 的性能始终优于较慢的希捷 NAS。吞吐量结果图表没有显示出任何意外，因为随着线程数和队列深度的增加，每个驱动器的吞吐量都会出现可预测的增长。

平均延迟结果表明，使用 HGST 7K4000 时，iSCSI 通常会经历 SMB/CIFS 协议平均延迟的一半，而希捷 NAS 阵列的延迟差异更为显着。与 SMB 相比，iSCSI 性能的改进并不像 Micron P400m SSD 那样明显，但仍然很明显。

最大延迟值有时可以揭示平均值中不明显的问题点。美光 P400m 在 8 个线程和 16 个队列时经历了意外但轻微的减速，但最大延迟在预期范围内。

8k 70/30 基准测试期间延迟的标准偏差结果延续了该协议整个结果中呈现的模式。 iSCSI 访问提供了最一致的全面延迟，两个硬盘驱动器之间的 HGST 7K4000 具有更好的性能。

最终的综合基准测试使用更大的 128k 传输大小以及 100% 读取和 100% 写入操作。在这些条件下，两个硬盘驱动器在使用两种协议的写入操作方面都经历了相当的吞吐量性能。当通过 iSCSI 访问时，Seagate NAS 阵列无法跟上 HGST 7K4000 阵列的读取操作，但通过 SMB/CIFS 非常接近。 Micron P400m 在通过 iSCSI 和 SMB 的读取操作上表现同样出色，但通过 SMB 实现了 346,784 IOPs 的最佳结果。

结语

Synology 采用增量方法更新其存储硬件和软件平台。 DS1813+ 代表了 DiskStation 系列台式机存储设备向前迈出的坚实一步。 DS1813+ 具有八个内部存储槽位并支持两个扩展单元，可处理高达 72TB 的原始存储，并可通过 DiskStation Manager 的应用程序库配置为网络上的各种角色服务。

在我们对中小型企业 NAS 部署中常用的 7k 和低功率 5k 硬盘驱动器阵列以及主流企业 MLC SSD 进行的基准测试中，Synology DS1813+ 提供了一致的性能配置文件，在 iSCSI 连接全面的情况下明显更好对于传输大小大于 4k 的基准测试。许多现有的中小型企业以太网基础设施仍保持千兆速度，因此缺乏 10GbE 连接是可以理解的。可以与 LAG 或 MPIO 聚合的四千兆位 NIC 代表了一种妥协，这对于需要从遗留基础设施中获得更多收益的管理员来说是有意义的。

总体而言，虽然读取性能和混合工作负载性能在我们的测试中保持强劲，但我们确实发现顺序写入速度不足。总体而言，我们发现 DSM 115 的大块顺序写入速度最高，约为 4.3MB/s。不过，在 DSM 5.0 Beta 的早期测试中，我们确实看到性能提升到了大约 250MB/s。

投资 DS1813+ 等 DiskStation 设备也意味着对 DSM 管理环境的承诺。 Synology 的操作系统展示了该平台的广泛功能，并且在以多个 Synology 设备为特色的部署中具有协同作用。

优点