活用NAS全攻略:NAS加速大法 - SSD Cache vs Qtier 分層儲存

- 18座大王 - 2017-12-01

SSD Cache vs Qtier 效能測試

說了這麼久,到底SSD Cache和Qtier的加速效果有多大?立刻為大家送上效能測試。本次的測試平台是TS-1685-D1521-16G,並安裝上4個WD Blue 250GB SSD及12個Seagate 1TB 企業版硬碟。

在TS-1685內,建立3個儲存池,再於每個儲存池建立一個Volume,以便進行測試。

  • 儲存池1:硬碟1,2,3,4經成RAID 5,容量為2.70TB
  • 儲存池2:硬碟5,6,7,8經成RAID 5,再於Volume啟用由SSD 3,4組成的SSD Cache,容量為2.70TB
  • 儲存池3:硬碟9,10,11,12經成RAID 5,加上SSD 1,2,組成 Qtier 自動分層儲存池,容量為2.92TB

測試平台
CPU:AMD Threadripper 1950X
RAM:ADATA SPECTRIX D40 32GB DDR4 RGB
MB:ASRock Fatal1ty X399 Professional Gaming
VGA:INNO3D GTX1070
HD:ADATA SX8000 512GB NVMe SSD
POWER:Antec HIGH CURRENT PRO 1200W
COOLING:自制水冷
作業系統:WIN10 X64

測試項目:

  • 小檔案抄寫測試,檔案大小為4KB,數量有7370個
  • 模擬抄寫照片,檔案大小為4MB,數量有1280個
  • 大檔案抄寫測試,檔案大小為5GB,數量有1個

測試檔案由NAS /dev/urandom產生,全部是隨機數據,而不是全部是0,以避免傳輸時被壓縮。而測試檔案存放在測試PC的RAMDISK中,以免被測試PC中的SSD干預傳送速度。

7370個4KB檔案

1280個4MB檔案

1個5G檔案

從4KB小檔案的速度來看,不論你由Windows直接拖拉及使用抄寫軟件進行檔案複製,Windows在傳輸時都會有Buffer,因此測出來的數據並沒有太大差異,Qtier的速度只是略快。

而在較大型的4MB及5GB檔案,可以發現Qtier的傳輸速度都比由硬碟組成的磁碟區及啟用了SSD Cache的磁碟區快!而啟用了SSD Cache的磁碟區寫入速度卻比由硬碟組成的磁碟區慢,估計是因為關閉了循序寫入的快取所造成,加上系統要花時間決定數據是否存放到SSD Cache中,使傳輸速度略為拖慢。不過,假如你只是使用1Gigabit網絡的話,相信三者速度的差異會大幅縮小。

除了傳輸速度外,SSD Cache及Qtier還會影響NAS應用程式的反應速度,因此大王在每個磁碟區中,都建立了一個虛擬機,看看虛擬機內的效能,讓大家更深入理解三者的效能差異。首先先看看虛擬機的啟動速度:

由於虛擬機是第一次啟動,因此SSD Cache未能發揮加速效果,同時可能因要進行快取動作的關係,使啟動速度比由硬碟組成的磁碟區略慢,但如果進行多次虛擬機重新啟動,估計SSD Cache就能發揮加速效果。而在Qtier運行的虛擬機最快完成啟動,相信大家都可以感受到Qtier的加速效果。

在虛擬機內執行CrystalDiskMark

從CrystalDiskMark的分數而言,由於CrystalDiskMark的設定值是運行5次的關係,可以看到SSD Cache磁碟區的隨機寫入項目都比只由硬碟組成的磁碟區快;而Qtier的效能表現最為突出,大部分項目都領先另外兩者,可見Qtier能提供最佳的I/O能力。

在虛擬機內執行PCMARK 10

PCMARK是測試整體PC效能的軟件,測試項目包括程式打開速度、進行視像會議、瀏覽器反應、試算表反應及文書處理的效能,分數如下:

硬碟磁碟區 SSD Cache磁碟區 Qtier磁碟區
App Start-up 6192 7578 7882
Video Conferencing 2684 3124 3295
Web Browsing 3972 4115 4225
Spreadsheets 3262 3387 3482
Writing 3746 4311 4435
Overall 2273 2536 2623

相信大家有研究電腦的話,都知道打開作業系統及應用程式時都會有大量隨機讀寫的I/O動作,PCMARK 10在每個測試項目都會執行數次,這讓SSD Cache可以快取應用程式的數據,因此可以看到SSD Cache磁碟區的分數都比硬碟磁碟區高!而Qtier的效能依舊是三者之中最為突出的一個,同樣可得出Qtier具有較好的I/O效能表現的結論。

 

總結

不論是SSD Cache或Qtier,其實都能達到加速I/O這個目標,當中以Qtier的整體效果最為良好。從虛擬機應用可以看到Qtier的加速能力最為優秀,也讓人輕易感受到效能改善。因此,假如你的NAS支援Qtier而又有高速I/O需求,購買SSD來架設Qtier儲存池絕對是上策!而SSD容量方面,建議選購較大容量,以發揮最佳的效益。

 

QNAP SSD Cache 簡介:傳送門

QNAP Qtier 簡介:傳送門

QNAP HK 官方線上訂購:傳送門

  1. 第1頁 : NAS 不夠快,怎麼辦?
  2. 第2頁 : SSD Cache 運作原理
  3. 第3頁 : SSD Cache 設定教學 (QTS 4.2.x ~ 4.3.x)
  4. 第4頁 : SSD Cache 設定教學 (QTS 4.4.x)
  5. 第5頁 : Qtier 運作原理
  6. 第6頁 : Qtier 設定教學
  7. 第7頁 : 設定 Qtier Tiering On Demand功能
  8. 第8頁 : SSD Cache vs Qtier 效能測試