Testy wydajnościowe

18 września 2018przeczytasz w 3 min.

Testy wydajnościowe serwera RackStation RS1219+ przeprowadziliśmy przy wykorzystaniu benchmarków ATTO Disk Benchmark, CrystalDiskMark oraz kopiując pliki z serwera i na serwer, przy użyciu Eksploratora Windows (SMB). Dodatkowo sprawdziliśmy wydajność urządzenia pod kątem operacji wejścia/wyjścia. Procedura kopiowania obejmowała próby przeprowadzone trzykrotnie:

kopiowanie na serwer i pobieranie z serwera jednego pliku o wielkości 2 GB
kopiowanie na serwer i pobieranie z serwera 1000 plików o wielkości 2 MB każdy
kopiowanie na serwer i pobieranie z serwera 10000 plików o wielkości 2 KB każdy

Platformą sprzętową do testów wykorzystania protokołów SMB, iSCSI był serwer Lenovo serii x3750 M4 z adapterami sieciowymi Intel X540-T2. NAS i serwer testowy zostały podłączone do przełącznika sieciowego Netgear XSM4348S. W teście wykorzystaliśmy nośniki SATA 3,5" WD Red o pojemności 1 TB oraz nośniki SSD Kingston SUV500 240GB.

Kopiowanie plików - protokół SMB

Kopiowanie danych z wykorzystaniem protokołu CIFS/SMB przeprowadziliśmy dla macierzy RAID1, RAID10 oraz SHR a także folderu szyfrowanego. Testy zostały przeprowadzone zarówno dla EXT4 jak i BTRFS. Dodatkowo weryfikowaliśmy czy wykorzystanie technologii SSD Cache i dysków SSD poprawi szybkość odczytu/zapisu.

Kopiowanie dużego pliku (2 GB)
Protokół SMB [MB/s]

Typ macierzy	Upload EXT4 Download EXT4 Upload BTRFS Download BTRFS
RAID 1 HDD	110 111 113 113
RAID 1 HDD + SSD Cache	110 112 113 113
RAID 1 SSD	112 113 113 113
RAID 1 HDD folder szyfr.	92 110 109 109
RAID1 HDD + SSD Cache folder szyfr.	101 112 112 112
RAID 1 SSD folder szyfr	107 112 112 112
RAID 10 HDD	111 112 112 113
RAID 10 HDD + SSD Cache	112 112 113 113
RAID 10 SSD	112 113 113 113
SHR HDD	109 112 112 113
SHR HDD + SSD Cache	110 112 112 113
SHR SSD	112 112 113 113

Kopiowanie małych plików (1000x2 MB)
Protokół SMB [MB/s]

Typ macierzy	Upload EXT4 Download EXT4 Upload BTRFS Download BTRFS
RAID 1 HDD	84 99 86 99
RAID 1 HDD + SSD Cache	85 99 86 99
RAID 1 SSD	85 99 86 99
RAID 1 HDD folder szyfr.	59 62 52 63
RAID1 HDD + SSD Cache folder szyfr.	60 92 54 93
RAID 1 SSD folder szyfr	68 94 65 95
RAID 10 HDD	84 94 84 88
RAID 10 HDD + SSD Cache	84 94 85 88
RAID 10 SSD	86 95 87 94
SHR HDD	84 98 85 99
SHR HDD + SSD Cache	85 98 85 99
SHR SSD	85 98 86 99

Kopiowanie małych plików (10000x2 KB)
Protokół SMB [MB/s]

Typ macierzy	Upload EXT4 Download EXT4 Upload BTRFS Download BTRFS
RAID 1 HDD	0,47 0,65 0,45 0,62
RAID 1 HDD + SSD Cache	0,48 0,65 0,45 0,63
RAID 1 SSD	0,49 0,66 0,46 0,64
RAID 1 HDD folder szyfr.	0,21 0,53 0,21 0,53
RAID1 HDD + SSD Cache folder szyfr.	0,22 0,53 0,22 0,58
RAID 1 SSD folder szyfr	0,22 0,56 0,22 0,59
RAID 10 HDD	0,47 0,61 0,43 0,6
RAID 10 HDD + SSD Cache	0,47 0,61 0,43 0,61
RAID 10 SSD	0,48 0,62 0,43 0,62
SHR HDD	0,45 0,65 0,53 0,63
SHR HDD + SSD Cache	0,45 0,65 0,43 0,64
SHR SSD	0,46 0,65 0,43 0,64

Maksymalna wydajność sieciowa - odczyt z NAS i zapis na NAS

Protokół SMB i iSCSI [MB/s]

Zaskakująco dobrze wygląda maksymalna wydajność sieciowa. Dla wszystkich typów macierzy uzyskiwaliśmy zbliżone wyniki 112-113 MB/s. Dotyczy to zarówno wolumenów z systemem plików EXT4 jak i BTRFS. Jedynie w przypadku folderu szyfrowanego i macierzy RAID 10 szybkość odczytu spadała do 111 MB/s a zapisu do 109 MB/s. O ile nie widać różnic w szybkości kopiowania danych o tyle w przypadku operacji wejścia/wyjścia widać znaczące różnice w zależności od typu macierzy i zastosowanych formatów plików i dysków.

IOPS - odczyt z NAS i zapis na NAS - sieć 1 GbE

Test pomiaru wartości IOPS dla dwóch protokołów przeprowadziliśmy z użyciem następujących parametrów testowych diskpsd:

czas testu: 120 sekund
blok danych: 4 KB
liczba wątków: 8
wielkość pliku: 4 GB
oddzielny test dla odczytu: 100% read
oddzielny test dla zapisu: 100% write

Z uwagi na skumulowaną ilość danych wartości IOPS przedstawimy na wykresach. Test został przeprowadzony dla macierzy RAID1, 0, 5, 10 oraz macierzy RAID 1 z folderem szyfrowanym. Na każdym z typów macierzy przeprowadziliśmy oddzielny test dla systemu plików EXT4 oraz BTRFS. Oczywiście zweryfikowaliśmy również wpływ technologii SSD Cache i zastosowanie nośników SSD na wzrost wartości IOPS.

W przypadku gdy stosujemy klasyczne nośniki HDD i porównamy wartości IOPS z macierzami z pamięcią podręczną SSD i dyskami SSD widać wyraźnie różnice w liczbie operacji wejścia/wyjścia. Dla przykładu macierz RAID 0 HDD w systemie plików EXT4, protokole iSCSI w odczycie to 386 IOPS, po zastosowaniu SSD Cache wartość wzrasta do 13392 a stosując nośniki SDD mamy niemal dwukrotny wzrost w stosunku do SSD Cache. Zgodnie z informacjami producenta w przypadku użycia systemu plików BTRFS w porównaniu z EXT4 musimy liczyć się ze spadkiem wydajności. Jednak różnice nie są bardzo duże a niektórych przypadkach BTRFS jest wydajniejszy od EXT4.

Kliknij na grafikę aby powiększyć

Wydajność LACP w sieci 1 GbE

Wydajność połączenia czterech interfejsów sieciowych sprawdziliśmy tworząc LAG 802.3ad z użyciem przełącznika Netgear M4100. Do kopiowania użyliśmy 4 komputerów, które transmitowały dane w tym samym czasie. Macierz RAID została skonfigurowana z 4 dysków SSD w trybie RAID 0. Producent deklaruje, że w trybie sekwencyjnym wydajność w kierunku pobieranie wynosi 451,15 MB/s zaś odczyt 437,61. Udało nam się osiągnąć troszkę niższe wyniki, jednak odnosząc je do ogólnej wydajności NAS-a różnice można uznać za pomijalne.

	PC1 [MB/s]	PC2 [MB/s]	PC3 [MB/s]	PC4 [MB/s]	Suma [MB/s]
Pobieranie z NAS	112,1	110,8	104,7	111,2	438,8
Wysyłanie na NAS	110,5	102,2	101,8	108,4	422,9