Recenzja Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED

Cache. Pamięć podręczna. Jestem pewien, że wielu z was spotkało się z którymś z tych określeń jeśli nie z jednym i drugim jednocześnie. Pojęcia te są z pewnością nieobce, jeśli czytujecie nasze publikacje dotyczące procesorów, gdzie ten konkretny rodzaj pamięci odgrywał i odgrywa nadal bardzo dużą rolę w kontekście wydajności. Nie bez powodu, bowiem jednym ze sposobów na usprawnienie szybkości odczytu/zapisu danych może być włączenie do działania właśnie pamięci cache. Taka też idea stoi za konceptem wykorzystania tego rodzaju pamięci w serwerach NAS. Urządzenia te zorientowane są w końcu nie tylko na przechowywanie danych, ale także na ich transfer, więc dodatkowych megabajtów na sekundę nigdy za wiele. W dzisiejszej publikacji postaram się opisać, o co chodzi z wykorzystaniem pamięci podręcznej w serwerach NAS, co się z tym wiąże, jakie są wady i zalety, a także pokazać realne skutki działania cache w praktyce. Obiektem pełniącym rolę królika doświadczalnego będzie NAS QNAP TS-464.

Autor: Kamil Śmieszek

Cache to najczęściej jakiś rodzaj, najczęściej szybkiej, pamięci wykorzystywanej do zwiększania szybkości transferu danych. Określenie „szybka pamięć” jest tu mocno względne, bowiem wszystko zależy, co konkretnie cache będzie miała za zadanie przyspieszyć. W przypadku procesora do cache trafiają na przykład instrukcje/dane z pamięci RAM po to, by CPU mógł uzyskać do nich natychmiastowy dostęp. Ma to bardzo duży sens, gdyż odczyt z pamięci RAM trwa znacznie dłużej. Za pamięć cache uważać można nie tylko rozwiązania sprzętowe, ale też i te w postaci oprogramowania. Doskonałym tego przykładem może być pamięć podręczna przeglądarki – sposób działania inny, ale zasada bardzo podobna. Jeśli skrypty JavaScript czy style CSS są dostępne w cache i nie wygasły (pomijam inne warunki sterowania tym mechanizmem), przeglądarka nie pobiera ich z serwera, tylko sięga właśnie do pamięci podręcznej, dzięki czemu strona z reguły zostanie wyświetlona szybciej. Ale wróćmy do hardware i odpowiedzmy sobie na pytanie – do czego służy pamięć cache w serwerze NAS? Przy czym mowa tu nie o, wspomnianym wcześniej, procesorowym wariancie, ale o cache wspomagającej transfer danych z/do serwera NAS poprzez zwiększenie jego możliwości w zakresie liczby obsługiwanych operacji na sekundę. Cache może w tym wypadku przyjąć kilka postaci, o czym za chwilę, jednak cel jest jeden – często wykorzystywane dane lądują w cache i dopiero stamtąd są zapisywane lub odczytywane na właściwą macierz dyskową.

Zasada wykorzystania pamięci cache w serwerach NAS jest bardzo podobna do tej pamięci podręcznej, jaką znamy z procesorów czy rozwiązań software’owych. Często wykorzystywane dane są buforowane, by zapewnić do nich możliwie najszybszy dostęp.​

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [1]

W zależności od implementacji przez konkretnego producenta, pamięć podręczna serwera NAS może występować w kilku typach:
  • do odczytu – przy każdej operacji dostępu do danych system kopiuje dane do pamięci podręcznej, aby zwiększyć wydajność odczytu;
  • do zapisu – dane przychodzące są najpierw zapisywane w pamięci podręcznej w celu przyspieszenia operacji zapisu, a później kopiowane na główną macierz dyskową serwera. Dopóki dane znajdują się w pamięci podręcznej, zwiększona jest również wydajność ich odczytu;
  • do zapisu/odczytu – system używa pamięci podręcznej SSD do buforowania zarówno operacji odczytu, jak i operacji zapisu, co powoduje przyspieszenie obu rodzajów operacji.
To, który konkretnie tryb sprawdzi się najlepiej zależeć będzie zarówno od konfiguracji sprzętowej naszego serwera NAS, jak i od jego zastosowań. Jeśli służy on za magazyn danych, które rzadko ulegają modyfikacji, a zdecydowanie częściej są wyłącznie odczytywane, najlepszym (i najmniej wymagającym sprzętowo) będzie tryb cache do odczytu. Odwrotna sytuacja (częsty zapis, sporadyczny odczyt), implikuje wykorzystanie trybu do zapisu. Nie będzie zaskoczeniem chyba, jeśli powiem, że w przypadku mieszanych zastosowań optymalnym będzie tryb zapisu/odczytu.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [15]

Celowo do tej pory nie wspomniałem, jak ta pamięć cache wygląda od kuchni, czyli od strony samego sprzętu, gdyż chciałem nakreślić najpierw ogólny zarys „z czym to się je”. Serwery NAS w ramach pamięci cache korzystają z dysków SSD różnego rodzaju. Spokojnie do tego celu nadadzą się zwykłe dyski SSD SATA. Wadą tego rozwiązania jest jednak fakt, że klasyczne SSD zajmują cenne kieszenie dyskowe, które normalnie mogłyby być wykorzystane w celu zwiększenia rozmiaru głównej macierzy do składowania danych. Optymalnie jest więc przeznaczyć na pamięć podręczną nośniki PCIe NVMe. Nie dość bowiem, że montuje się je z reguły na płycie głównej serwera NAS, to jeszcze są zdecydowanie szybsze.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [14]

Musimy jednak pamiętać o kilku ważnych sprawach. Jeśli zdecydujemy się wykorzystać tryb cache do zapisu lub zapisu/odczytu powinniśmy dysponować przynajmniej dwoma dyskami, które złączone w macierz RAID 1 lub 10 zapobiegną potencjalnej utracie danych w przypadku awarii. Jest to dość logiczne – jeśli dane wylądują w cache zanim zostaną zapisane na głównych dyskach i w międzyczasie na przykład wyłączą nam prąd (a nie dysponujemy zasilaczem awaryjnym), to ta niezapisana część zostanie utracona. To z kolei zwiększa (przynajmniej podwójnie, w zależności od możliwości serwera i liczby dysków) oczywiście koszt całego rozwiązania. Inna wada wykorzystania pamięci cache w NASie związana jest tym, że nie każde operacje da się efektywnie przyspieszyć. Dla przykładu, sekwencyjne operacje na dużych plikach nie zyskają znacząco na szybkości. Więcej o przykładach i zastosowaniach cache później, a teraz pora na przedstawienie naszego obiektu badawczego – serwera QNAP TS-464.

Wykorzystany sprzęt - QNAP TS-464 i dyski WD RED: WD100EFAX, SA500 i SN700​

Zanim zajmę się przedstawieniem tematu pamięci cache w serwerach NAS w praktyce, kilka chwil poświęcę serwerowi, który posłużył jako „dawca” platformy testowej. QNAP TS-464, bo o nim mowa, to dość rozbudowane urządzenie, które spokojnie określiłbym mianem – kompletny. Nie bez powodu, bowiem generalnie rzecz biorąc QNAP wyposażył go w praktycznie wszystkie techniczne nowinki charakterystyczne dla segmentu współczesnych NASów. Dostajemy tu czterordzeniowy procesor Intel Celeron N5095, 4 lub 8 GB pamięci RAM DDR4 (choć niestety, bez możliwości rozszerzenia, gdyż RAM jest tu lutowany), dwa 2.5-gigabitowe interfejsy sieciowe wraz z opcją na warianty szybsze dzięki obsłudze kart rozszerzeń PCIe oraz, co najważniejsze, cztery kieszenie na dyski (2.5 i 3.5 cala) wraz z dwoma slotami M.2 2280 z przeznaczeniem dla dysków SSD NVM.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [1]

Sam serwer zamknięto w stającej się standardem w, nazwijmy to, konsumenckich NASach QNAPa, obudowie o dość obłych kształtach. Wykonana została ona z solidnego tworzywa sztucznego i okrywa stalowy stelaż, do którego przykręcone zostały podzespoły wewnętrzne urządzenia. Dyski montuje się oczywiście przy pomocy wyjmowanych kieszeni, przy czym bez wykorzystania śrubokręta wsadzimy tam dyski 3.5”. Dwuipółcalowe SSD SATA będą musiały zostać do plastikowych kieszeni przykręcone dostarczonymi w zestawie śrubkami.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [2]

Zestaw interfejsów wejścia/wyjścia jest dość standardowy w tym segmencie. Oprócz wspomnianych dwóch interfejsów sieciowych, na tylnej obudowie serwera znalazły się dwa gniazda USB 2.0, jedno 3.2 Gen 2 (drugie – z przodu), wyjście HDMI 2.0, złącza Kensington Lock oraz zasilania. Nie da się również nie zauważyć zaślepki, za którą skrywa się miejsce montażu kart PCIe w niskoprofilowym wariancie oraz sporego, 120 mm wentylatora. Całość więc prezentuje się więc właśnie kompletnie, a do ideału brakuje tu chyba tylko możliwości wymiany/rozbudowy pamięci RAM.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [3]

Testy pamięci cache w serwerze NAS nie mogłyby się obyć, rzecz jasna, bez nośników pamięci. W tym celu wykorzystane zostały ich aż trzy rodzaje, po dwie sztuki każdego z nich, a mowa o dyskach HDD 3.5”, SSD SATA oraz SSD NVMe wchodzących w skład portfolio firmy Western Digital. A skoro temat przewodni publikacji tyczy się przechowywania danych w jakimś miejscu w sieci LAN, to warto sięgnąć po nośniki specjalnie do tego celu przeznaczone, czyli w przypadku WD – reprezentantów serii WD RED.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [4]

Tradycyjne dyski twarde to najnowsze wcielenie doskonale znanej od lat serii WD RED przeznaczonej stricte do wykorzystania w serwerach NAS. Dyski te są projektowane tak, by wytrzymały trudne warunki podczas ciągłej pracy w systemach NAS. W takich środowiskach, szczególnie tych wielodyskowych, HDD bardziej narażony jest zarówno na wysokie temperatury, jak i drgania. Dyski WD RED charakteryzują się większą odpornością na te czynniki. Posiadają także oprogramowanie wewnętrzne NASware 3.0, które m.in. dostarcza funkcji zapobiegających uszkodzeniu macierzy RAID w przypadku wystąpienia jakiegoś błędu. W teście posłużyłem się dwoma dyskami WD RED WD100EFAX, z których każdy charakteryzuje się pojemnością 10 TB, prędkością obrotową 5400 RPM, pamięcią podręczną wynoszącą 256 MB oraz czasem MTBF wynoszącym 1 milion godzin.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [5]

Nośniki SSD to WD RED SA500 (SATA) oraz WD RED SN700 (NVMe), każdego po dwie sztuki, po 1 TB. W ich przypadku również podczas projektowania została wzięta pod uwagę przede wszystkim wytrzymałość oraz odporność na niekorzystne warunki (pomijając fakt, że same SSD są w istocie pod tym względem lepsze niż HDD) panujące w serwerach NAS. Cechuje je też zwiększony, w porównaniu do wielu „zwykłych” nośników SSD czas MTBF wynoszący odpowiednio dla SA500 – 2 mln godzin, a dla SN700 – 1,75 mln. Stanowią one niejako implementację technologii SSD przystosowaną do ciągłej pracy. Może się wydawać, że ich zastosowanie w NASach mija się z celem, bo najczęściej to sieć stanowić będzie wąskie gardło podczas transferu danych. Wobec rosnących możliwości oprogramowania samych serwerów, a także popularności ich samych, wykorzystanie SSD może w wielu zastosowaniach serwerowych przynieść korzyści, szczególnie w przypadku dostępu losowego.

Konfiguracja pamięci cache w systemie QNAP QTS​

No dobrze, pora wreszcie zająć się daniem głównym, czyli sprawdzeniem, jak wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerze NAS wpływa na jego wydajność podczas transferu danych. Zanim jednak przystąpię do właściwych testów warto wspomnieć co nieco o konfiguracji cache w ogóle. Pamięć cache ma to do siebie, że powinna to być pamięć raczej szybka, a na pewno znacznie szybsza niż to, co mamy „w standardzie”, czyli macierz złożoną z dysków HDD. Do tego celu wykorzystać można oczywiście dyski SSD. W zależności od serwera NAS mogą to być nośniki pracujące albo z wykorzystaniem interfejsu SATA, albo NVMe. W przypadku tych pierwszych istotna jest jedna, dość znacząca kwestia – konieczność poświęcenia jednej lub więcej kieszeni dyskowych serwera. Tak naprawdę zatem rozwiązanie z SATA ma sens przynajmniej dla serwerów trzydyskowych, gdzie podstawowe dwa dyski HDD pracować będą skonfigurowane w macierz RAID 1, a trzecim dyskiem będzie właśnie SSD przeznaczony na cache.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [13]

W tym wypadku jednak nie zestawimy cache w wersji do zapisu (czy zapisu/odczytu), gdyż do tego również wymagane jest utworzenie RAID 1, ale tym razem z dysków SSD. Jeśli zatem jest to możliwe, zdecydowanie lepiej wykorzystać w tym celu nośniki NVMe, które nie dość, że nie ograniczą podstawowej pojemności naszego składzika, to w dodatku będą działać znacznie szybciej. QNAP TS-464 na dokładkę do czterech podstawowych kieszeni dyskowych posiada dwa złącza pozwalające zainstalować właśnie nośniki NVMe M.2 – i z tej opcji jako cache SSD postanowiłem w teście skorzystać. Cała reszta konfiguracji to po dwa dyski WD RED WD100EFAX oraz WD RED SA500. Każda para stanowiła ponadto osobną pulę pamięci, co umożliwiło również porównanie szybkości transferu danych niezależnie dla HDD i SSD.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [6]

W serwerach QNAP, a więc i oprogramowaniu QNAP QTS konfiguracji cache dokonuje się z poziomu funkcji „Pamięć masowa i migawki”. Sam proces jest bardzo prosty i składa się na niego kilka kroków. Zakładam tu oczywiście, że mamy już obecną na serwerze przynajmniej jedną pulę pamięci wraz z jakimś woluminem (jeśli tak nie jest, to utworzenie takowych będzie rzecz jasna konieczne). Przechodzimy wtedy do menu „Przyspieszanie z użyciem pamięci podręcznej” i klikamy na ikonę plusa pod pozycją „Używaj pamięci podręcznej SSD dla większej wydajności”.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [7]

Uruchomiony zostanie prosty w użyciu kreator, którego pierwsza strona zawierać będzie ogólne informacje dotyczące koncepcji wykorzystania cache w serwerze NAS oraz jedną dość ważną uwagę. Tyczy się ona faktu, że w celu przyspieszenia operacji sekwencyjnych (np. dostępu do dużych plików) na każde trzy dyski HDD przypadać powinien minimum jeden dysk SSD. W naszej procedurze testowej mamy stosunek 2:2, co powinno zaowocować poprawą szybkości także i w tym scenariuszu.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [8]

Dalszy krok to wybór dysków, jakie przeznaczymy na pamięć podręczną. W naszym przypadku dyski SSD SATA zostały już wykorzystane na dedykowaną pulę pamięci z woluminem, więc wskazać możemy jedynie pozostałe dwa dyski NVMe. Po ich zaznaczeniu musimy podjąć decyzję co do wskazania typu pamięci podręcznej. Wybór ten podyktowany powinien być zastosowaniami naszego serwera NAS, a dostępne typy opisałem już we wstępie. Testy będę przeprowadzał w każdym z nich, oczywiście po to, by dokonać stosownego porównania i stwierdzenia, czy zachowają się zgodnie z oczekiwaniem. Pole „Typ RAID” możemy zostawić z opcją „Pojedynczy”, o ile nie zdecydujemy się na typ pamięci do zapisu lub zapisu/odczytu. W takiej sytuacji oprogramowanie wymusi wykorzystanie któregoś z wariantu RAID z ochroną danych (dostępne opcje zależeć będą oczywiście od posiadanej liczby dysków NVMe). W tym wypadku dla dwóch dysków WD RED SN700 wskazać trzeba będzie RAID 1.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [9]

Kolejna strona to konieczność podjęcia decyzji co do zapasu alokacji SSD oraz trybu pamięci podręcznej. Ten ostatni to kolejny wariant optymalizacji w zależności od głównego zastosowań NASa. Jeśli wykorzystujemy go przede wszystkim do udostępniania plików, największe korzyści powinniśmy uzyskać w trybie „Wszystkie operacje we/wy” – w takim też trybie przeprowadzał będę testy. Jeśli zaś udostępniamy przestrzeń dyskową na przykład na potrzeby dostępu blokowego (dyski iSCSI) – lepiej wybrać pierwszą opcję.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [10]

Procentowy zapas alokacji jest wartością dość istotną jeśli chodzi przede wszystkim o zwiększenie trwałości dysku SSD, co ma szczególnie znaczenie podczas masowo wykonywanych operacji zapisu. Z racji zużywania się komórek pamięci FLASH producenci dysków SSD już wstępnie rezerwują jakiś procent całkowitego dostępnego obszaru, by dysk mógł dalej niezawodnie działać. Funkcja zapasu alokacji w QNAP QTS to takie „dmuchanie na zimne”, by jeszcze bardziej poprawić niezawodność, a w niektórych scenariuszach także i wydajność zapisu przy okazji. Optymalną wartość zapasu można uzyskać testując SSD w aplikacji „SSD Profiling Tool”. Taki test to proces dość długotrwały, bo w zależności od rozmiaru docelowego woluminu może trwać nawet kilkadziesiąt godzin. Dla przykładu – wolumin o rozmiarze 100 GB uzyskał największą liczbę operacji zapisu/odczytu dla 39% zapasu alokacji, a sam test trwał aż 6 godzin.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [11]

Na ostatniej stronie pozostaje wskazać, dla jakich woluminów przyspieszanie cache ma być aktywne. Na potrzeby testów – oczywiście, dla wszystkich. Ostatecznie otrzymamy ekran z podsumowaniem, a po kliknięciu „Utwórz” i zaakceptowaniu monitu o usunięciu wszystkich zgromadzonych na wybranych kilka kroków wcześniej nośnikach danych system QNAP QTS przystąpi do tworzenia puli pamięci podręcznej.

Przykładowe scenariusze wykorzystania pamięci cache w NAS​

Przynajmniej w teorii, zastosowanie pamięci cache do zwiększania szybkości wymiany danych z serwerem NAS ma pewne ograniczenia. Przyjmuje się bowiem, że generalnie rozwiązanie to nie wpłynie w znaczącym stopniu na transfery sekwencyjne, które wiążą się z dużymi plikami – mowa tu na przykład o transmisji strumieniowej. Pamięć cache działa najlepiej tam, gdzie mamy do czynienia z dużą ilością losowych odczytów danych, a co najważniejsze, powtarzalnych. Jeśli często odczytujemy/zapisujemy, dla przykłady te same 400 KB danych, to kawałek ten będzie mógł być serwowany z pamięci cache, co znacząco przyspieszy cały transfer. Nie zyskamy też wiele, gdy operacje będą całkowicie losowe i system operacyjny serwera będzie musiał co rusz zaciągać nowe dane z głównej macierzy dyskowej. Dlatego na potrzeby testów dobrałem kilka scenariuszy testowych, które powinny dobrze zobrazować wpływ zastosowania pamięci podręcznej na szybkość kopiowania danych z serwera NAS.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [16]

Klasycznym scenariuszem, który chyba wystąpi najczęściej w zastosowaniach domowych jest odczyt/zapis dotyczący wielu małych plików. Mowa tu nie tylko o ich kopiowaniu, na przykład przez protokół CIFS, ale także takich operacjach, jak katalogowanie zbiorów audio, „hurtowa” obróbka zdjęć czy co tam jeszcze sobie wymyślimy. W tym scenariuszu korzyści z wykorzystania cache mogą być w sumie największe. Dlatego też, w ramach testów wykorzystam tu część standardowej procedury testowej NAS.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [18]

Jeśli chodzi o przetwarzanie zdjęć, to w grę wejdą trzy testy, w których weryfikował będę czas indeksowania materiałów przez system QNAP QTS, przydzielania tagu każdemu z nich przez QNAP QuMagie oraz batchowej operacji zmiany rozmiaru zdjęć i zapisu ich w innym folderze na serwerze. W tym ostatnim przypadku do testów wykorzystam makro z aplikacji Affinity Photo.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [17]

Przedostatnim testem będzie tworzenie backupu danych o różnym rozmiarze z wykorzystaniem aplikacji QNAP Qsync. Ostatnim natomiast – sprawdzenie czasu kopiowania dużego pliku na maszynę wirtualną hostowaną z dysku udostępnianego przez TS-464 za pośrednictwem protokołu iSCSI.

Testy wydajności cache – przetwarzanie zdjęć, backup i proste operacje na iSCSI​

Pierwsza tura testów obejmuje scenariusze będące poza naszą standardową procedurą testową dla serwerów NAS. W pierwszej kolejności, przetwarzanie zdjęć – indeksowanie ich, hurtowa zmiana rozmiaru oraz przydzielanie tagu w aplikacji QNAP QuMagie. Zdjęcia poddawane testom miały różne rozmiary oscylujące wokół 3 – 13 MB każdy. Następny test to tworzenie kopii zapasowej danych za pomocą aplikacji QNAP Qsync. Test ten sprawdzał wydajność zapisu, gdyż synchronizacja przebiegała w kierunku maszyna wirtualna -> serwer NAS. Wykorzystaliśmy 11691 plików o różnych rozmiarach, od 100 KB do 3 MB. Ostatnim sprawdzianem był transfer pliku 3.66 GB z dwóch maszyn wirtualnych jednocześnie za pośrednictwem protokołu iSCSI. Każdy test przeprowadzony został dla wszystkich dostępnych opcji typu pamięci cache oraz dla woluminu podstawowego umieszczonego zarówno na dyskach HDD, jak i SSD.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [18]

1680431155977.png


1680431209881.png


1680431315911.png


1680431343978.png


1680431402219.png


1680431422570.png


Testy wydajności cache – protokół CIFS​

Ostatnią grupą testów w dzisiejszej publikacji był wycinek naszej standardowej procedury testowej. Jedyna jej modyfikacja polegała na ograniczeniu się do testów za pośrednictwem protokołu CIFS. Zarówno wykorzystana platforma testowa, jak i oprogramowanie czy metodyka przeprowadzania pozostały takie same. Szczegółowy opis znajdziecie pod linkiem poniżej.

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [19]

QNAP TS-364 - Test najnowszego trzydyskowego serwera NAS QNAP z Intel Celeron N5105, obsługą SSD M.2 oraz sieci 2.5G Ethernet

1680431621507.png


1680431642158.png


---> CZYTAJ WIĘCEJ TESTÓW NA PUREPC.pl <---

Podsumowanie – Pamięć cache to dobre rozwiązanie​

Koncept wykorzystania pamięci cache SSD w serwerach NAS jest bardzo dobrym sposobem na stosunkowo proste i szybkie zwiększenie wydajności podczas operacji zapisu i odczytu danych. To, w jak dużym stopniu rozwiązanie to usprawni cały proces zależy przede wszystkim od zastosowań, jakiemu poddajemy serwer NAS. Najważniejszy wydaje się być jeden czynnik – powtarzalność operacji. To właśnie wtedy oprogramowanie serwera NAS będzie w stanie najbardziej efektywnie rozporządzać danymi kopiowanymi z głównej macierzy dyskowej na cache. Innymi słowy, wskaźnik „cache hit” musi być jak najwyższy, a na pewno dużo większy niż „cache miss”, kiedy to dane będą musiały zostać zaciągnięte z wolniejszych nośników. Bardzo dobrze pokazały to testy na poprzedniej stronie – niezależnie od tego, czy dane pochodziły z puli pamięci stworzonej na dyskach HDD czy SSD, kopiowanie plików przebiegało wyraźnie szybciej w porównaniu do sytuacji z wyłączonym cache. Z racji tego, że testy powtarzane były wielokrotnie, współczynnik „cache hit” był praktycznie zawsze bliski 100%. Chyba, że aktualnie ustawionym typem pamięci cache był „do odczytu”. Wtedy nierzadkim widokiem były wskazania jak na obrazku poniżej.

Jeśli mamy możliwość wykorzystania w naszym serwerze NAS pamięci cache i często odczytujemy/zapisujemy na nim dane w powtarzalny sposób, to zdecydowanie warto to zrobić. Przyrosty szybkości transferu będą bowiem zauważalne.​

Wykorzystanie pamięci podręcznej w serwerach NAS na przykładzie serwera QNAP TS-464 i dysków WD RED [12]

Z czym to się wiąże? Cóż, mamy do czynienia z bardziej rzeczywistymi warunkami, kiedy to korzystając z NASa nie wpisujemy się idealnie w ten scenariusz powtarzalnych odczytów. Jakiś wzrost wydajności wystąpi tu jednak na pewno i dotyczyć on będzie nawet operacji sekwencyjnych, jak kopiowanie jednego dużego pliku. Aby tak się jednak stało, pamiętać należy także o kilku innych ważnych kwestiach. Przede wszystkim, na drodze między serwerem a odbiorcami transferu danych nie może być wąskiego gardła. W przypadku większości domowych konfiguracji łącze o przepustowości 1 Gb/s dość szybko może się zapchać, jeśli będziemy chcieli rzeczywiście skorzystać z zysku, jaki może dać pamięć cache w NAS. Czekają nas wobec tego wydatki – nie tylko w sensie zakupu odpowiedniego serwera czy dysków, ale też te dotyczące domowej infrastruktury sieciowej, jak switche z możliwością agregacji łącza lub karty sieciowe o zwiększonej przepustowości. Czy w takim układzie warto się taką formą przyspieszenia operacji dyskowych w NAS interesować? Jeśli planujemy intensywnie taki serwer eksploatować, odpowiedź jest prosta – jak najbardziej tak. Nie trzeba przecież iść w tak „grubą” platformę sprzętową, jeśli chodzi o dyski, jak w dzisiejszej publikacji. Mniejsze, a co za tym idzie – tańsze – dyski, również doskonale sprawdzą się w tej roli pozwalając finalnie oszczędzić i czas, i pieniądze, które do uzyskania podobnych rezultatów trzeba by było wydać chociażby na znacznie mocniejszy serwer NAS wyposażony w wiele kieszeni dyskowych.

Źródło
 

Użytkownicy znaleźli tą stronę używając tych słów:

  1. QTS 4.5*
  2. raid różnych dyskach
  3. Pamięć podręczna SSD
  4. SSD CACHE
  5. karty rozszerzeń
  6. iscsi
  7. Jaka pamiec do ts-x64
  8. cache QNAP jaki
  9. raid do firmy
  10. jakie karty rozszerzeń
  11. pierwsza konfiguracja
  12. nvme konfiguracja
  13. różne dyski
  14. 464 pamięć
  15. nvme system
  16. dwa dyski nvme
  17. złącza
  18. pamięć podręczna i system
  19. Dysk ssd
  20. jaki raid
  21. Dysk ssd do qnap
  22. jaki dysk na cache
  23. jaki duży dysk ssd na system
  24. ts 464
  25. CZY qm2 WARTO 2 DYSKI W RAID 1 ssd
  26. szybkość dysku
  27. łącze
  28. konfiguracja dysków pcie
  29. jakie pamięci do 453
  30. Ddr4