NAS Synology DiskStation DS413: když od úložiště chcete něco víc

24. 2. 2013

Uvažujete-li nad nákupem čtyřdiskového úložiště, je nutné si nákup dobře rozmyslet. Nejlevnější modely se dají sehnat za cenu okolo osmi tisíc korun s daní (a bez disků), což se již dle mého dá považovat za větší investici.

Nelze se přitom spoléhat vyloženě na hardwarové parametry konkrétního kusu. Použité komponenty mohou být sebelepší, pokud však použitý firmware nebude nabízet všechny potřebné funkce, nebudete z nákupu šťastní.

NAS Synology DS413 Tím však nechci podhodnocovat hardware jako takový. Vícedisková úložiště vesměs nabízejí i pokročilejší variace diskových polí, ty však vyžadují také nemalý výkon pro výpočet paritních dat pro RAID. Slabý procesor pak může diskové pole výkonově posadit někam mezi pět let staré flash disky.

Synology DiskStation DS413 nabízí (alespoň podle specifikací) slušný výkon při operaci s disky, což je solidní základ. Výkon však využijete i v případě, že hodláte použít i některé z dostupných balíčků aplikací. Provozovat na úložišti poštovní a webový server se na výkonu jistě také podepíše.

Než se vrhneme na podrobnější pohled na DS413, nabídnu vám rychlý přehled základních parametrů úložišť, které se objeví v grafech:

Výrobce	Thecus	Synology	Synology
Model	N3200XXX	DS213+	DS413
Počet disků	3	2	4
Maximální kapacita	9 TB	8 TB	16 TB
Procesor	1,6 GHz	QorIQ DC 1,067 GHz	QorIQ DC 1,067 GHz
Operační paměť	1024 MB DDR2	512 MB DDR3	1024 MB DDR3
Pozice pro disky	3	2	4
Velikost disků	3,5"	3,5" i 2,5"	3,5" i 2,5"
Rozměry (mm)	220 × 175 × 160	165 × 108 × 233	165 × 203 × 233
USB 2.0	2	1	1
USB 3.0	0	2	2
eSATA	1	1	1
Ethernet	2× 1 Gb/s	1× 1 Gb/s	1× 1 Gb/s
HotSwap	ne	ano	ano
Spotřeba s disky v zátěži (udávaná/naměřená)	38	23	41
Spotřeba s disky v klidu (udávaná/naměřená)	17	11 *	14 *
Verze OS	5.01.05	DSM 4.1-2668	DSM 4.1-2668
Průměr ventilátoru	8 cm	1× 92 mm	2× 92 mm
Rozhraní	SATA, 3 Gb/s	SATA, 3 Gb/s	SATA, 3 Gb/s
Použité disky v testu	WD10EALX	WD10EALX	WD10EALX

Jak je z tabulky patrné, DS413 má z velké části shodné parametry jako DS213+, velikost operační paměti však byla zdvojnásobena, stejně tak i systém chlazení využívá dvojici ventilátorů místo jednoho.

Synology DS413

Spotřeba v zátěži se vzhledem ke čtyřem diskům stále drží na rozumné úrovni (měřeno při plném zatížení). Pokud disky přejdou do režimu hibernace, dostaneme se na velice slušných 14 wattů. Pokud se podivujete nad tím, co znamená ona hvězdička u klidové spotřeby, přečtěte si další kapitolu. Synology jde se spotřebou ještě níže…

Úvod, představení

Obsah balení, hardware a instalace

Úložiště dorazilo do redakce ve světle modré krabici, která láká případné zájemce na všemožné doplňkové funkce. Na vrchní straně je pak zapuštěné ucho pro snadnou přenositelnost (vzhledem k váze úložiště je to trochu zbytečné, ale pohodlí je pohodlí).

Po rozbalení naleznete na vrchní straně několik kartonů tvořících přihrádky pro jednotlivé díly. Nechybí rychlý manuál (v angličtině), šroubky potřebné pro uchycení disků, instalační médium, elektrický adaptér (poměrně veliký a těžký), kabel pro připojení ke gigabitovému Ethernetu a samozřejmě samotné úložiště.

To je navíc chráněné ještě jemnou látkou, aby nedošlo k jeho poškrábání či zašpinění. Přední dvířka používají stejný (stejně zvláštní) systém uchycení jako nedávno testovaný model DS213. Čtyři gumové špalíčky zkrátka zapadnou mezi plastové moduly pro pevné disky. Nemohu se zbavit dojmu, že dvířka někdy samovolně vypadnou (ačkoli se to zatím nestalo).

Na přední straně úložiště naleznete podsvícené tlačítko pro zapnutí úložiště, pětici svítivých diod signalizující stav disků a úložiště a jeden port USB. Ten splňuje specifikace revize 2.0 (novější porty jsou pak na zadní straně). Mnohem více by se mi líbilo mít jeden rychlý port vepředu i vzadu, aby bylo moderní rozhraní přítomné z obou stran.

Na zadní straně je pak zmíněná dvojice portů USB 3.0, zdířka pro eSATA a gigabitový Ethernet. Samozřejmě se na zadní straně zapojuje i napájení. Velkou část zadní stěny tvoří dvojice ventilátorů (těm se budeme věnovat dále v textu).

Za zmínku stojí použitý procesor. Jeho název je QorIQ a je postaven na architektuře Power. Jedná se o dvoujádrový procesor na frekvenci 1,067 GHz a pokud se nepletu, jiná úložiště než Synology jej nevyužívají. Obecnou „módou“ je nyní využívat spíš úsporné Atomy od Intelu či různé ARM procesory.

A to je právě škoda! I v zátěži je procesor poměrně úsporný a nepodepisuje se nijak výrazně na celkové spotřebě úložiště. Po hibernaci disků jsem na úložišti naměřil pouhých 14 wattů, tam ale DS413 nekončí.

Úložiště se totiž umí uvést do opravdu hlubokého spánku, kdy spotřeba klesne na krásné tři watty. Jistě vás hned napadne, že probuzení úložiště pak nejspíš trvá stejně dlouho jako zapnutí (to trvá přibližně jednu minutu), nicméně jste na omylu. Ze spánku se úložiště probere řádově v sekundách a je okamžitě připravené k zápisu či čtení. Opravdu povedené!

Systém chlazení a odhlučnění

Systém chlazení a odhlučnění je jako obvykle u Synology poměrně povedený a promyšlený. Začněme u předních dvířek – ty jsem sice na začátku kapitoly moc nepochválil, gumové špalíčky však absorbují veškeré přenášené vibrace a napomáhají tak tichému chodu. Stejně tak mezi šasi a krytem tvoří mezeru, kterou je nasáván studený okolní vzduch a proháněn okolo disků až k ventilátorům.

Vzduch je do úložiště vtahován také drobnými perforacemi na bočních stranách (logo Synology) a v neposlední řadě také masivními průduchy na spodní straně úložiště. Není proto divu, že i po celém dni zátěžových testů se teplota disků pohybovala v rozmezí 35–38 stupňů Celsia.

Vraťme se ještě k vibracím a dalším hlukům – na spodní straně jsou čtyři plastové nohy z měkké pryže, úložiště tak na vibrace prakticky netrpí. K tomu ještě připočtěte plastové moduly pro uchycení disků. Ty sice vyžadují montáž pomocí šroubků, u hlavy šrouby je však také měkká guma, která případné vibrace utlumí už u zdroje.

Přestože DS213+ byl prakticky nehlučný, u DS413 musím přiznat, že ventilátory zejména ve večerních hodinách nešlo neslyšet. Nejednalo se o nijak nepříjemný zvuk, spíše klasický aerodynamický hluk. Přesto jsem ze všeho nejvíc slyšel broukání pevných disků – při testech RAID 5 jsem měl pocit, že po místnosti běhají brouci. Pokud tak zvažujete nákup tohoto modelu, kupte do něj spíš pomaloběžné disky (myslím, že na celkovém výkonu se to příliš nepodepíše).

Instalace

Po osazení disků a připojení do sítě můžete klidně úložiště zapnout. Pokud nemáte DHCP server, nemusíte zoufat. Aplikace Synology Assistant vám pomůže prohledat síť a podle MAC adresy vám dovolí změnit nastavení síťového rozhraní.

Na instalačním médiu v mém případě byla dostupná verze DSM 4.0, která je již poměrně stará. Přesto jsem provedl instalaci z něj, alespoň jsem tak mohl otestovat systém aktualizací. Ten funguje na jedničku – v základním nastavení jsou automatické aktualizace vypnuty, nic vám však nebrání je aktivovat.

Pokud má úložiště přístup k internetu, je schopno samo aktualizaci stáhnout bez nutnosti přesunu z počítače. Aktualizace jsou bezobslužné a při přechodu na DSM 4.1 byla zachována veškerá nastavení a data.

Vzhledem k širokému záběru operačního systému Synology DiskStation Manager jsem se rozhodl mu věnovat v budoucnu samostatný článek s podrobnějším rozborem schopností. Jste-li vlastníkem NASu Synology, možná vás zaujme možnost beta testování nové verze DSM 4.2.

Já jsem ji už nainstaloval a aktuálně provádím podrobnější testování. Mimo jiné se můžete těšit v některém z dalších článků na rozdíly ve výkonu mezi jednotlivými verzemi DSM (4.0, 4.1, 4.2). Pro začátek vám můžu říct, že pokud z NASu chcete vymáčknout co nejvyšší výkon, zůstaňte věrni DSM 4.1.

Testovací sestava a metodika

Základem testovací sestavy se stala základní deska Asus P7P55 WS SuperComputer, která disponuje dvojicí síťových karet Realtek 8112L. Ty disponují schopností pracovat v režimu tzv. bondingu, často také známého jako teaming. Síťové karty se pomocí ovladače spojí do jednoho připojení a navýší tak maximální teoretickou propustnost. Do volného PCI slotu je přidána ještě jedna síťová karta, která slouží výhradně pro připojení do lokální sítě (a přístup k internetu).

Touto schopností disponují také některá síťová úložiště, jelikož jejich výkon již naráží na úzké hrdlo gigabitového Ethernetu. Na současné sestavě tak bude možné změřit opravdu maximální dosažitelný výkon.

Asus P7P55 WS SuperComputer

Pro testy síťových úložišť není nutné využívat nejvýkonnější procesor na trhu, použitý Intel Core i5-661 (dvoujádrový procesor s HT) na taktu 3,33 GHz bohatě postačí. Na základní desce je osazeno celkem 16 GB operační paměti DDR3 na frekvenci 1333 MHz.

Core i5

Část operační paměti je využita pro tvorbu RAMdisku o velikosti 4 GB, ze kterého je na úložiště odesílán balík 46 178 souborů rozesetých ve 4404 složkách o celkové velikosti 3,79 GB. Operační paměť je při práci s takto malými soubory několikanásobně rychlejší než pevné disky, zbavuji se tak dalšího úzkého hrdla při testech. Jako primární pevný disk pro většinu praktických testů nakonec poslouží SSD s řadičem SF-2281, konkrétně model OCZ Vertex 3 s kapacitou 60 GB. Pravidelní čtenáři schopnosti tohoto zařízení znají, při práci s komprimovatelnými soubory dosahuje přenosových rychlostí až 500 MB/s v obou směrech. Vzhledem k tomu, že při testech využívám přenosu 10GB prázdného VHD souboru, není problém dosáhnout maximálních rychlostí (limitovaných řadičem disků, který má propustnost maximálně 3 Gb/s).

OCZ Vertex 3

Zbylé, pro testy nepodstatné komponenty naleznete ve shrnující tabulce. Jako operační systém posloužil Windows 7 Ultimate 64-bit se všemi dostupnými aktualizacemi, včetně Service Pack 1.

Testovací sestava
Procesor	Intel Core i5-661 @ 3,33 GHz
Základní deska	Asus P7P55 WS SuperComputer
RAM	16 GB DDR3 Kingston, 1333 MHz
Pevný disk	OCZ Vertex 3 60 GB, RamDisk
Operační systém	Windows 7 Ultimate, 64-bit, SP1 (AHCI on)
Skříň	Spire SwordFin
Zdroj	Fortron Aurum Gold 550W
Chladič CPU	Akasa Venom

Metodika

Ze všeho nejdříve síťové úložiště připojím do stávající sítě a zkontroluji dostupné aktualizace firmware. Ty někdy přinášejí významné navýšení výkonu. Na úložišti vytvořím novou sdílenou složku a přidám uživatelský účet.

Poté zkontroluji spuštěné služby na úložišti, ponechávám zapnutou pouze podporu pro přenos pomocí protokolu FTP, CIFS a Rsync. Nakonec se přesunu do nastavení sítě a změním potřebné položky tak, aby odpovídali testovacímu prostředí.

U dvoudiskových modelů provádím testy při nastavení diskového pole RAID 0 a 1, u vícediskových se snažím otestovat všechna dostupná nastavení (RAID 0, 1, 5, 6, 10). Pokud je k dispozici protokol iSCSI, provádím pak testy ještě s ním (v režimu RAID 1 u dvoudiskových, respektive RAID 5 u vícediskových úložišť).

Úložiště je poté připojeno napřímo do testovacího počítače pomocí gigabitového Ethernetu. Na této síťové kartě je zakázán firewall a chybí i připojení k internetu. Díky tomu je zajištěno, že úložiště nebude zpracovávat požadavky jiných počítačů v síti a provoz nebude blokován.

Prvním testem je rychlost čtení a zápisu skrz protokol FTP. Na počítači je nainstalován klientský software FileZilla, po úspěšném spojení s úložištěm je na úložiště odeslán 10GB soubor VHD (zdrojem dat je výše zmíněný SSD). Výsledná rychlost je počítána z doby trvání přenosu. Poté je soubor opět stažen (a na zdrojovém disku přepsán).

Následuje stejný test, tentokrát jsou však data přenášena protokolem CIFS/SMB. Na počítači je nainstalován program FastCopy, který slibuje vysoký výkon přenosu a zároveň přináší komfortní možnosti nastavení, navíc po dokončení přenosu sám zobrazí průměrnou rychlost.

FastCopy

Test s FastCopy je proveden ještě jednou, ale s jinými zdrojovými daty – na RAMdisk je nahrán balík 46 178 souborů rozesetých ve 4404 složkách o celkové velikosti 3,79 GB. Data z RAMdisku jsou pak přenášena na síťové úložiště. Rychlost takového přenosu je mnohem nižší než v případě velkého souboru.

RamDisk

Následují kombinovaná měření přenosu pomocí protokolu FTP i CIFS. V jeden moment je zahájen přenos oběma protokoly (z různých umístění do různých umístění) v různých kombinacích. Cílem tohoto testu je ukázat, jak se úložiště bude chovat při současné práci dvou uživatelů. Problém s tímto testem mají zejména jednodiskové modely, kdy pevný disk nestíhá provádět obě operace naráz a přenos v jednom či druhém směru utlumí na minimum.

V testovací metodice mají zastoupení také syntetické testy. Pro testy síťových úložišť jsem použil dvojici oblíbených benchmarků pro pevné disky – CrystalDiskMark a ATTO disk benchmark.

Nově také přibyl test přenosu pomocí Rsync – na úložišti je v samém závěru testů nastavena zálohovací úloha (pokud to samozřejmě úložiště dovolí) a odeslána pomocí Rsync do počítače. Jelikož systém Windows 7 Rsync nativně nepodporuje, je použit software Deltacopy. Rychlost přenosu je vypočítána pomocí časových razítek vytvořeného souboru.

Test výkonu – FTP, CIFS

Všechny testy výkonu probíhají s úložištěm připojeným napřímo do počítače s dedikovanou gigabitovou síťovou kartou. Chci se tím vyvarovat problémům s případným nízkým výkonem dalších prvků v síti (router, switch).

Testy slouží k porovnání výkonu jednotlivých polí RAID, dle výsledků lze jednoduše odvodit, jaké pole zvolit. Ačkoliv většinu testů vyhraje nastavení RAID 0, nemohu toto nastavení doporučit, při zničení kteréhokoliv disku přijdete o data na všech. Nasazení RAID 0 si dovedu představit pouze ve specifických případech (pravidelné zálohování do dalšího umístění, data nenáročná na obnovu, ale existují vůbec taková?). Výsledky budou do budoucna porovnatelné s dalšími testy NASů na ExtraHardware.

FTP, CIFS

K testování FTP využívám FileZilla klient, na server a následně z něj se odesílá soubor o velikosti 10 GB. Všechny služby (mail server, web server, multimediální aplikace) jsou vypnuty. FTP bývá pro svou jednoduchost a (relativní) spolehlivost často využíváno pro automatické zálohování.

Nově pak procházím testy CIFS ještě jednou, tentokrát nepřenáším jediný soubor, ale rovnou celou složku obsahující 46 178 souborů rozesetých ve 4404 složkách o celkové velikosti 3,79 GB. Snažím se tak alespoň částečně přiblížit reálný výkon zařízení v běžném provozu.

Výsledky ve screenshotech:

RAID 0

RAID 5

RAID 6

RAID 10

iSCSI (RAID 5)

ATTO Disk Benchmark, CrystalDiskMark x64 3.0

Na testování síťových úložišť se dají využít tradiční diskové benchmarky, využil jsem dva velmi oblíbené — ATTO Disk Benchmark a CrystalDiskMark. Každý z nich testuje propustnost trochu jinak, a tak vám nabídnou ucelený obrázek o výkonu.