Synology DS1813+ NAS 評測

by 馬克基德 on 2014 年 1 月 31 日

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Synology DS1813+ 是 Synology DiskStation 系列桌面儲存裝置中的一款八碟位 NAS 系統，是Synology DS1812+ 的繼任者，我們曾在 2013 年初評測過 DS1812+。 DS1813+ 配備四個千兆網路卡，支援聚合。除了最大 32TB 的內部儲存容量外，DS1813+ 還可搭配兩個五盤位元 DS513 擴充單元，最大儲存容量達 72TB。 DS1813+ 可透過 SMB/CIFS 共享或 iSCSI 輕鬆配置訪問，配合 DiskStation Manager 作業系統，使其成為適用於中小型企業的靈活儲存平台。

iSCSI 支持意味著 DS1813+ 可以配置為虛擬化環境（包括 VMware、Citrix 和 Hyper-V）的存儲。在 VMware 環境中，DS1813+ 可以通過與 vSphere 5 和 VAAI 的集成來卸載存儲操作。 Synology High Availability (SHA) 功能在 DiskStation 服務器集群的成員之間轉換，以在故障期間保持可用性。

硬體方面，Synology DS1813+ 搭載英特爾凌動雙核心 2.13GHz 處理器，標配 2GB 記憶體（由兩條 1GB DIMM 記憶體條組成），可透過更換為 2GB DIMM 記憶體進行升級。其免螺絲熱插拔內建硬碟托架支援 3.5 吋和 2.5 吋硬碟。 Synology SD513 和 DS213 擴充托架可透過 eSATA 介面連接，其 USB 3.0 和 2.0 介面也可用於連接外部硬碟，既可作為 DS1813+ 的備份存儲，也可作為獨立磁碟區使用。據 Synology 稱，DS1813+ 的運行功耗為 75.2 瓦。

在評估 DS1813+ 時，Synology 的 DiskStation Manager (DSM) 作業系統是一個關鍵考慮因素。 DSM 提供強大的核心功能，並擁有成熟可靠的管理環境，且與 Synology 的所有 NAS 產品線保持一致。 DSM 的優勢包括龐大的用戶群體、對附加應用程式的支持，以及持續的平台更新和升級記錄。雖然目前支援的 DiskStation Manager 版本為 4.3，但Synology 最近發布了 DiskStation Manager 5.0 的公開測試版，該版本與 DS1813+ 相容。

Synology DS1813+ 規格

CPU：Intel Atom 雙核 2.13 GHz，帶浮點數
系統內存：2GB DDR3 (2GB x 1)
內存可擴展至：4GB (2GB X 2)
驅動器托架：8、3.5 英寸或 2.5 英寸
最大限度。帶擴展單元的驅動器托架：18
最大限度。內部容量：32TB
SSD 讀取緩存支持
SSD 修剪支持
內部驅動器文件系統：EXT4
外部驅動器文件系統：EXT4、EXT3、FAT、NTFS、HFS+
USB 2.0端口：4
USB 3.0端口：2
eSATA 端口：2
最大內部容積：512
最大 iSCSI 目標：32
最大 iSCSI LUNL：256
iSCSI LUN 克隆/快照和 Windows ODX 功能
支持的 RAID 類型
- Synology 混合 RAID
- Basic
- JBOD
- RAID0
- RAID1
- RAID5
- RAID6
- RAID10
局域網：4 x 千兆
局域網/廣域網喚醒
無線支持：帶加密狗
電力恢復
預定電源開/關
噪音水平：24.1 分貝（A）
系統風扇：120 mm X 120 mm X 2個
尺寸（高x寬x深）：157 x 340 x 233 毫米
重量：5.21公斤
保修：3年

設計和建造

DS1813+ 採用堅固的金屬機箱結構，正面有 LED 指示燈，用於顯示系統狀態、警報消息和網絡連接，還有一個系統電源按鈕。每個驅動器托架還配有一個 LED 指示燈和一把鎖。

DS1813+ 的背麵包含一個電源連接器、兩個 USB 3.0 端口和一個位於左下角的 eSATA 端口。在右側，四個 USB 2.0 端口、四個千兆 LAN 端口、第二個 eSATA 端口和一個重置開關構成了後部接口。

Synology 設計了 DS1813+ 機箱，使其 CPU 在必要時被動冷卻。當一個風扇發生故障時，其他風扇會旋轉起來以增加通風。

測試背景和比較

美光 P400m 200GB 固態硬盤
- RAID10 SMB（通過四個共享文件夾呈現四個 25GB 測試文件）
- RAID10 iSCSI（通過 25 個 iSCSI 目標提供四個 4GB 即時分配的 iSCSI LUN）
HGST 7K4000 4TB（7,200轉/分鐘）
- RAID10 SMB（通過四個共享文件夾呈現四個 25GB 測試文件）
- RAID10 iSCSI（通過 25 個 iSCSI 目標提供四個 4GB 即時分配的 iSCSI LUN）
希捷網絡存儲 4TB (5,900RPM)
- RAID10 SMB（通過四個共享文件夾呈現四個 25GB 測試文件）
- RAID10 iSCSI（通過 25 個 iSCSI 目標提供四個 4GB 即時分配的 iSCSI LUN）

本次審核使用的網絡配置：

群暉1813+
- (4) 通過四個 1GbE 接口分配的 IP 地址用於所有四個 SMB 或 iSCSI 共享
Windows Server 2012 負載生成虛擬機
- (4) 通過跨 Intel i350 四端口 NIC 映射的四個專用 vSwitch 分配的 IP 地址

根據群暉（Synology）的數據，DS1813+ 在 Windows 環境下使用鏈路聚合組成 RAID 5 陣列時，讀取速度可達 352.39 MB/s，寫入速度可達 211.88 MB/s。 StorageReview 的評測流程將使用HGST Ultrastar 7K4000和Seagate NAS硬碟組成 RAID 10 陣列，對 DS1813+ 進行基準測試，以確定其在使用 DiskStation 系列等常用儲存系統硬碟時的效能表現。每個共用分割區將會指派到一個具有獨立 IP 位址的網路介面。此外，我們還將使用 Micron P400m SSD陣列（一款效能均衡的企業級 MLC 固態硬碟）對 DS1813+ 進行基準測試。

我們會公佈實驗室環境清單、實驗室網路功能概述以及其他測試方案詳情，以便管理員和設備採購負責人能夠客觀地評估我們獲得已公佈結果的測試條件。我們所有的評測均未接受被測設備製造商的付費或監督。

在本次評測中，我們將使用 RAID 10 陣列，分別透過 SMB/CIFS 和 iSCSI 協定對硬碟效能進行基準測試。希捷 NAS 和 WD Red 均專為 NAS 工作負載而設計。我們在Lenovo ThinkServer RD630 企業級測試平台上進行了這項基準測試。

2 x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 緩存，6 核）
英特爾 C602 芯片組
內存 – 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 啟動固態硬盤
LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用於啟動 SSD）
LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用於基準測試 SSD 或 HDD）
Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 適配器
Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 適配器

企業綜合工作負載分析

在啟動每項fio 綜合基準測試之前，我們的實驗室會先對設備進行預處理，使其在 16 個執行緒、每個執行緒 16 個未處理佇列的重負載下達到穩定狀態。然後，我們會以設定的時間間隔，採用多種執行緒/佇列深度配置對儲存設備進行測試，以展示其在輕負載和重負載下的效能。

預處理和初級穩態測試：

吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）

綜合分析包含四個配置文件，包括廣泛用於製造商規範和基準測試的 4k 和 8k 70/30 基準測試。

4k
- 100% 讀取和 100% 寫入
8k
- 100% 讀取和 100% 寫入
- 70% 讀取/30% 寫入
128k
- 100% 讀取和 100% 寫入

我們的第一個基準衡量由 4% 寫入和 100% 讀取活動組成的隨機 100k 傳輸的性能。在 4k 吞吐量下，硬盤驅動器通過 SMB/CIFS 傳輸獲得最佳寫入性能，其中 HGST 7K4000 陣列達到 1,337 IOP。 7K400 陣列也具有最佳讀取性能，作為具有 2,189 IOP 的 iSCSI 卷。當為 iSCSI 配置時，Micron P400m SSD 陣列最高可達到 200,005 IOPs 4k 寫入和 199,933 IOPs 讀取。

這種硬盤驅動器性能模式在平均延遲結果中也很明顯，其中 HGST 7K4000 通過 SMB/CIFS 將寫入延遲保持在 191.32 毫秒，並通過 iSCSI 實現更好的讀取延遲，為 116.91 毫秒。 Micro P400m SSD 通過 iSCSI 表現最佳，平均寫入延遲為 12.79 毫秒，平均讀取延遲為 12.84。值得注意的是，希捷網絡存儲驅動器在配置為通過 SMB 訪問時遇到了讀取操作的延遲問題。

最大 4k 延遲結果讓希捷網絡存儲硬盤有機會展示其優勢之一，它幾乎與 HGST 7K4000 的 SMB/CIFS 1,245 毫秒寫入性能相匹配，並以 1,307 毫秒的最大延遲擊敗了 HGST 的 iSCSI 讀取結果。

繪製 4k 延遲結果的標準偏差提供了一種可視化延遲結果在基準測試期間每個類別中的一致性的方法。在我們的基準測試中的兩個硬盤驅動器之間，HGST 7K4000 脫穎而出，儘管其最佳性能在整個 4k 基準測試中仍然在 iSCSI 和 SMB/CIFS 協議之間分配。

將傳輸大小加倍至 8k，HGST 7K4000 在 iSCSI 配置中的性能明顯不佳，並且通過 SMB/CIFS 與希捷 NAS 並駕齊驅。 Micron P400m 在 4k 傳輸時遇到的協議之間的性能不平衡隨著傳輸大小的增加而消失。

接下來的四個圖表基於一個協議，該協議由 70% 的讀取操作和 30% 的寫入操作組成，傳輸大小為 8k。然後工作負載從 2 個線程和 2 個隊列深度變化到 16 個線程和 16 個隊列。

iSCSI 明顯是 8k 70/30 基準吞吐量的贏家，HGST 7K4000 的性能始終優於較慢的希捷 NAS。吞吐量結果圖表沒有顯示出任何意外，因為隨著線程數和隊列深度的增加，每個驅動器的吞吐量都會出現可預測的增長。

平均延遲結果表明，使用 HGST 7K4000 時，iSCSI 通常會經歷 SMB/CIFS 協議平均延遲的一半，而希捷 NAS 陣列的延遲差異更為顯著。與 SMB 相比，iSCSI 性能的改進並不像 Micron P400m SSD 那樣明顯，但仍然很明顯。

最大延遲值有時可以揭示平均值中不明顯的問題點。美光 P400m 在 8 個線程和 16 個隊列時經歷了意外但輕微的減速，但最大延遲在預期範圍內。

8k 70/30 基準測試期間延遲的標準偏差結果延續了該協議整個結果中呈現的模式。 iSCSI 訪問提供了最一致的全面延遲，兩個硬盤驅動器之間的 HGST 7K4000 具有更好的性能。

最終的綜合基準測試使用更大的 128k 傳輸大小以及 100% 讀取和 100% 寫入操作。在這些條件下，兩個硬盤驅動器在使用兩種協議的寫入操作方面都經歷了相當的吞吐量性能。當通過 iSCSI 訪問時，Seagate NAS 陣列無法跟上 HGST 7K4000 陣列的讀取操作，但通過 SMB/CIFS 非常接近。 Micron P400m 在通過 iSCSI 和 SMB 的讀取操作上表現同樣出色，但通過 SMB 實現了 346,784 IOPs 的最佳結果。

結語

Synology 採用增量方法更新其存儲硬件和軟件平台。 DS1813+ 代表了 DiskStation 系列台式機存儲設備向前邁出的堅實一步。 DS1813+ 具有八個內部存儲槽位並支持兩個擴展單元，可處理高達 72TB 的原始存儲，並可通過 DiskStation Manager 的應用程序庫配置為網絡上的各種角色服務。

在我們對中小型企業 NAS 部署中常用的 7k 和低功耗 5k 硬盤驅動器陣列以及主流企業 MLC SSD 進行的基準測試中，Synology DS1813+ 提供了一致的性能配置文件，在 iSCSI 連接全面的情況下明顯更好對於傳輸大小大於 4k 的基準測試。許多現有的中小型企業以太網基礎設施仍保持千兆速度，因此缺乏 10GbE 連接是可以理解的。可以與 LAG 或 MPIO 聚合的四千兆位 NIC 代表了一種妥協，這對於需要從遺留基礎設施中獲得更多收益的管理員來說是有意義的。

總體而言，雖然讀取性能和混合工作負載性能在我們的測試中保持強勁，但我們確實發現順序寫入速度不足。總體而言，我們發現 DSM 115 的大塊順序寫入速度最高，約為 4.3MB/s。不過，在 DSM 5.0 Beta 的早期測試中，我們確實看到性能提升到了大約 250MB/s。

投資 DS1813+ 等 DiskStation 設備也意味著對 DSM 管理環境的承諾。 Synology 的操作系統展示了該平台的廣泛功能，並且在以多個 Synology 設備為特色的部署中具有協同作用。

優點