Test 1 – QuTS hero

W aplikacji Pamięć Masowa i Migawki w systemie QuTS hero dostępne jest narzędzie służące do testowania przepustowości podłączonych dysków twardych. Test obejmuje sprawdzanie prędkości odczytu sekwencyjnego oraz IOPS odczytu sekwencyjnego. Uzyskane wyniki pokazują,  że QNAP TS-983XU odczytuje wydajność dysku zbliżoną do specyfikacji producenta, co pozwala nam mieć wysokie oczekiwania co do dalszych wyników modelu ST8000VN004.

Jak widać na powyższym zrzucie ekranu, wszystkie cztery dyski Seagate ST8000VN004 pracują z podobną szybkością podczas odczytu sekwencyjnego. Jeden z nich (u nas znajdujący się w zatoce nr 3) wykazywał wyższą prędkość od pozostałych. Testy uruchomiliśmy kilka razy, aby zweryfikować wyniki, te jednak były bardzo podobne. Jednocześnie ten sam dysk wykazał niższą wydajność przy testach odczytu liczonych w IOPS. Średnia to 146 IOPS, gdzie ten dysk osiągnął średnio 119 IOPS. Dokładny rozkład wyników w czasie testów wszystkich czterech dysków można zobaczyć poniżej. Trudno wskazać przyczynę takich różnic, jednak poza tym dysk nie wykazywał jakichkolwiek oznak błędów czy uszkodzenia. S.M.A.R.T dysku wskazywał poprawne wartości, narzędzie testowania Seagate IronWolf Health Management również nie znalazło żadnych błędów. Tak więc przystąpiliśmy do dalszych testów wszystkich czterech dysków, których wyniki znajdziecie w kolejnych punktach naszego artykułu.

Test 2 – Konsola QNAP – DiskFill Test

Druga seria testów obejmuje wykorzystanie trzech narzędzi bezpośrednio z poziomu konsoli QNAP. Dostęp uzyskujemy poprzez połączenie SSH.

Narzędzie DiskFillTest nie wymaga instalacji, więc bez problemu możemy pobrane narzędzie uruchomić w QNAP NAS i wykonać test zapisu danych na dyskach. Na potrzeby testu został utworzony Shared Folder “Benchmark”, dla którego nie włączono żadnych mechanizmów optymalizacji (kompresja, deduplikacja), wielkość bloku ustawiona została na 4K. Test obejmował zapis 10 plików o wielkości 1024MB każdy. Wynik polecenia zapisywany był do pliku tekstowego znajdującego się w osobnym katalogu.

time sleep 5 | ./disk-filltest-64bit -f 10 -S 1024 -C /share/benchmark >> /share/benchmark_files/DiskFIllTEST_S_R10_test_01.txt

Średnia wyników prędkości zapisu i odczytu wygląda następująco:

Jak widać, najszybszy odczyt mamy w przypadku RAID 10, najniższy przy RAID 5. Ciekawe jednak jest to, że widzimy spore wachania w prędkości zapisu plików. Jak widać, najbardziej zbliżone prędkości zapisu i odczytu mamy w RAID 5, natomiast najwolniej pliki 1GB były zapisywane w przypadku RAID 10.

Zobaczmy jednak, jak zapis i odczyt plików rozkłada się w zależności od kolejnego wykonanego testu. Należy też pamiętać, że w czasie przeprowadzania testu żaden z dysków nie był dodatkowy wykorzystywany, jedyne faktyczne obciążenie to test generowany przez DiskFillTest.

RAID 0

W wynikach tego testu widzimy, że podczas zapisu plików 1GB, zapis wahał się w czasie. Minimalna średnia prędkość, z którą plik był zapisywany to 696,16 MB/s, najwyższa to 1050,24 MB/s. W przypadku odczytu proces był dużo bardziej stabilny, wyniki prędkości zapisu oscylowały w zakresie 939,66 MB/s do 1145,50 MB/s.

RAID 5:

Podobnie jak w przypadku RAID 0, też tutaj widzimy pewną tendencję – odczyt jest w miarę stały (w tym wypadku w większości utrzymywał się na poziomie ok. 1000 MB/s), jednak zapis mocno się waha. Niemniej, wciąż utrzymuje się na dosyć wysokim poziomie, 600MB/s i więcej (wyjątkiem jest pierwszy plik, który znacząco wolniej był zarówno zapisywany jak i odczytywany).

RAID 10:

Ostatni test obejmował wykonanie podobnego testu zapisu i odczytu jak wyżej, jednak cztery dyski działały już w RAID 10. Środowisko testu nie zmieniło się w żaden inny sposób, a więc porównajmy wyniki z tego RAID do powyższych testów. W przypadku zapisu danych, widzimy, że wyniki są dużo niższe niż w pozostałych przypadkach. Ma tutaj na pewno znaczenie charakterystyka testu obejmująca sekwencyjne zapisy dużymi plikami 1GB. Zdecydowanie lepiej wygląda statystyka odczytu, gdzie wyniki nie spadają poniżej 1000 MB/s, a więc mamy tutaj najwyższe wyniki spośród wszystkich testów. Daje nam to pewną wskazówkę, że w środowiskach, gdzie głównie odczytujemy duże pliki, dyski Seagate ST8000VN004 najlepiej sprawdzą się w grupie RAID 10. Jeśli jednak zależy nam na zrównoważonym zapisie/odczycie, RAID 5 będzie lepszym wyborem.

Dla wygody poniżej prezentujemy też zestawienie wszystkich wyników zapisu i odczytu dla przetestowanych poziomów RAID. Dzięki temu łatwo zaobserwować, że z punktu widzenia Odczytu, nie ma dużych różnic w poziomie RAID, w którym działają testowane dyski. Jednak jeśli chodzi o zapis, takie różnie są bardziej widoczne:

Dla przejrzystości testu poniższa tabelka dodatkowo prezentuje średnie wyniki zapisu i odczytu (przy próbie 10 wykonanych zapisów/odczytów w każdym RAID) dla każdego testowanego poziomu RAID.

Test 3 – Konsola QNAP – DD

W przypadku dd test będzie wykonany z poziomu konsoli systemu QuTS hero (połączenie przez SSH). Każdy test będzie obejmował zapis i odczyt 1GB danych w plikach po 256KB. Będzie to więc alternatywna weryfikacja wydajności czterech dysków w różnych RAID do testu wcześniejszego. Jednak tym razem przyjmujemy inne założenia, pliki są dużo mniejsze. Dla każdego procesu zostanie wygenerowane zestawienie pokazujące czas potrzeby na wykonanie zapisu/odczytu pojedynczej porcji danych. Całość wykonywana za pomocą skryptu, który zapisuje pliki, odczekuje 5 minut, po czym odczytuje pliki. W tabelkach i na wykresach przedstawiono uśrednione wyniki Zapisu i Odczytu danych, które zostały wykonane dla testowanych dysków połączonych w trzy typy RAID. Test wykonywany był na poziomie urządzenia, dzięki czemu jesteśmy w stanie zweryfikować faktyczną wydajność grupy RAID złożonej z dysków Seagate ST8000VN004 dla każdego testowanego poziomu RAID bez wpływu dodatkowych czynników, jak np. sieć, przesyłanie innych danych.

 

Wykonany test ukazuje, że najwydajniejszym typem RAID jest RAID 0, co oczywiście nie powinno być zaskakujące. Cztery dyski połączone w taki RAID pozwalały na średni odczyt na poziomie 376 MB/s oraz zapis na poziomie 929 MB/s. Ciekawe jest jednak to, że w takim teście, średni zapis okazał się najwyższy w przypadku RAID 5, bo wynosił aż 962 MB/s a najwolniejszy w RAID 10, gdzie mieliśmy 776MB/s. Należy jednak pamiętać, że w tym teście działania wykonywane są sekwencyjnie, co może tłumaczyć takie różnice. Jednocześnie RAID 10 lepiej sprawdzałby się w sytuacji zapisów i odczytów losowych. Jednak drugim ciekawym wynikiem jest prędkość odczytu w RAID 5. Tutaj nasze dyski pracujące w takiej grupie osiągnęły średnio tylko 250 MB/s, co jest najniższym wynikiem spośród testowanych grup RAID.

Zobaczmy teraz, jak to ma się do średniego czasu zapisu i odczytu plików 256KB w poszczególnych grupach RAID.

 

 

Przejdźmy teraz do kolejnego testu, czyli CristalDiskMark, który wykonamy dla wszystkich typów RAID. Przejdź na kolejną stronę