NAS-apparatuur in het algemeen gaat uit van het uitgangspunt om goede prestaties te leveren in een compact en gemakkelijk te beheren pakket, terwijl dit wordt gedaan met zeer bescheiden gespecificeerde hardware.
Deze benadering staat in contrast met typische serverconfiguraties met enorm krachtige CPU's en gigabytes RAM. Deze vereisen constante monitoring, warmtebeheer en vaak aanzienlijk meer fysieke ruimte.
Een van de nadelen van de NAS-aanpak is dat als er zware eisen worden gesteld aan de bronnen, deze gedurende deze tijd snel overweldigd kunnen raken.
In die omstandigheden is elke manier om schijfbewerkingen te versnellen welkom, en de huidige trend is om het gehamer te verminderen dat het bestandssysteem nodig heeft om een cache te gebruiken.
Veel van de bedrijfsgeoriënteerde NAS-ontwerpen hebben de mogelijkheid om het geïnstalleerde RAM-geheugen te vergroten, maar omdat de platforms die deze machines gebruiken geen werkstation-pc's zijn, zijn ze vaak beperkt tot 6 GB of 8 GB groot.
Een betere en over het algemeen meer kosteneffectieve benadering is om SSD-opslag te gebruiken als een tussenliggende cache die zich tussen het systeem en de fysieke harde schijven bevindt, waardoor de harde schijven efficiënt kunnen worden uitgevoerd en de systeemprestaties in moeilijke tijden kunnen worden gehandhaafd.
De nieuwste generatie NAS-boxen zit vol met modellen met M.2-slots voor dit doel, en opslagmakers richten zich nu op deze opkomende markt.
De eerste uit de poort is Seagate met de IronWolf 510, een M.2 NVMe SSD die de angel uit intense operaties kan halen en de NAS in staat stelt om meer gelijktijdige gebruikers aan te kunnen.
Maar dit is een dure keuze, die de aankoopprijs moet rechtvaardigen.
Prijs
De Seagate IronWolf is verkrijgbaar in vier capaciteiten; 240 GB, 480 GB, 960 GB en 1,92 TB.
NVMe NAS-gerichte technologie is niet goedkoop, wat respectievelijk $ 119,99, $ 169,99, $ 319,99 en $ 539,99 voor die capaciteiten goed aantoont.
Ontwerp
Vanuit het perspectief van een pure leek ziet de Seagate IronWolf 510 eruit als elk ander M.2 NVMe-opslagapparaat. En inderdaad, het is mogelijk om het op een NVMe-ondersteunend moederbord of dochterkaart te monteren en het op een pc te gebruiken zoals elk ander NVMe-station.
De verschillen tussen deze schijf en een Seagate FireCuda 510, Samsung 970 EVO of WD Blue SN550 zijn intern, niet alleen verschillen in de controller en NAND-modules, maar ook in de manier waarop deze schijven expliciet zijn ontworpen voor NAS-bewerkingen.
Dat gezegd hebbende, maakt het nog steeds gebruik van de Phison NVMe SSD-controller, DDR4 DRAM voor caching en TLC NAND-flash als de kritieke componenten.
Maar de speciale saus hier is dat in plaats van de typische Phison PS5012-E12-controller te gebruiken, deze stick het Phison PS5012-E12DC-apparaat van ondernemingsklasse monteert.
Deze 28nm-controller heeft de mogelijkheden om tot 3200 MB / s in sequentiële leesbewerkingen en 3200 MB / s in sequentiële schrijfbewerkingen te leveren, maar biedt ook langere uithoudingsvermogen, verminderde latenties en biedt consistente prestaties bij een verscheidenheid aan workloads.
Een probleem dat het ook aanpakt, waardoor standaard NVMe-schijven ongeschikt zijn voor NAS-implementatie, is dat het een inherente gegevensbescherming voor stroomverlies heeft.
Als de stroom wordt weggenomen terwijl een bestand gedeeltelijk wordt geschreven, waardoor onopgeloste datapakketten in de cache blijven, kan dit gemakkelijk leiden tot beschadiging van een NAS-volume.
De Phison PS5012-E12-controller accepteert die mogelijkheid, door extra circuits en condensatoren te monteren om extra operationele tijd te bieden om RAM en buffers te spoelen, mocht het ergste gebeuren.
Het behoeft geen betoog dat het runnen van een missiekritieke NAS zonder UPS (ononderbroken stroomvoorziening) een riskante onderneming is. De beveiligingen in de IronWolf 510 zouden niet nodig moeten zijn, maar zelfs in het best beheerde systeem kunnen er ongelukkige gebeurtenissen plaatsvinden.
Een andere zorg van serveroperaties is een kleine storing die gegevens corrumpeert terwijl ze door het systeem bewegen, en dit platform is ontworpen om die zeldzame gevallen aan te pakken door een manier te bieden om de gegevens te begeleiden terwijl ze van het hostapparaat naar NAND-flash gaan.
De meeste NVMe-schijven hebben een gegevenscorrectieschema, maar de pariteitstests in dit apparaat zouden zachte fouten effectief moeten voorkomen.
Het andere belangrijke kenmerk van deze schijf is dat de LDPC ECC-engine van de controllers is afgesteld om het NAND-uithoudingsvermogen te verbeteren, waardoor de 240 GB, 480 GB, 960 GB en 1,92 TB TBW (Total Bytes Written) van 435 TB, 875 TB, 1.750 TB en maar liefst 3.500 TB hebben respectievelijk.
In de IronWolf 510-brochure wordt de afkorting DWPD (drive writes per day) gebruikt en wordt die waarde aangegeven als 1.
Wat dat betekent is dat als je de 960 GB IronWolf 510 hebt geïnstalleerd, deze elke 24 uur 960 GB door de cacheschijf zou moeten kunnen laten gaan en toch de garantie van vijf jaar zou hebben.
En de TBW-cijfers ondersteunen die hypothese.
Als je het uithoudingsvermogen vergelijkt met typische desktop NVMe-schijven, waar een schijf van 1 TB een TBW van 600 TB kan hebben, heeft de IronWolf 510 een levensverwachting van minstens driemaal die waarde.
Dit apparaat wordt ook geleverd met een 2-jarig Rescue Data Recovery Services-plan. Maar omdat het realistisch is, is het herstellen van gegevens uit een conventionele bestandsstructuur een probleem, maar het lijkt op zijn best een ongeloofwaardige oefening om te begrijpen hoe een NAS-besturingssysteem cacheruimte op een schijf zou kunnen gebruiken en hele bestanden eruit te halen.
Prestatie
BENCHMARKSDit is hoe de Seagate IronWolf 510-schijf presteerde in onze benchmarktests:
CrystalDiskMark: 3022 MBps (gelezen); 964 MBps (schrijven)
Atto: 3115 MBps (gelezen, 256 MB); 967 MBps (schrijven, 256 MB)
ALS SSD: 2658 MBps (seq gelezen); 897 MBps (seq schrijven)
We hebben een 1,92 TB getest met behulp van een AMD Ryzen-testplatform en synthetische benchmarks om toegang te krijgen tot de schijfprestaties. We hebben niet de tijd of faciliteiten om de TBW van dit apparaat te testen, dus die cijfers moeten te goeder trouw worden genomen.
Onze onmiddellijke reactie op de synthetische benchmarks is dat de leesprestaties van deze schijf acceptabel zijn, maar dat de schrijfsnelheid lager is dan we hadden verwacht.
Bij een poging een schrijfsnelheid van minder dan 1000 MB / s te verklaren, moet deze schijf een scenario hanteren waarin stroomuitval niet catastrofaal zal zijn. Daarom kan de hoeveelheid schrijfgegevens in de RAM-cache niet groter zijn dan het vermogen van de condensatoren om die gegevens in niet-vluchtige NAND-cellen te beveiligen voordat de stroom volledig uitvalt.
Wij zijn van mening dat Samsung een manier heeft gevonden om dit enigszins teniet te doen en de schrijfprestaties te verbeteren tot ongeveer 1.430 MB / s, maar geen van beide kan de schrijfprestaties van 3.000 MB / s van consumentenschijven bieden.
Beiden deden het beter dan Synology, aangezien het slechts 550 MB schrijven kan verwerken op de SNV3400-400G.
Hoewel we de Samsung 983 DCT niet officieel hebben getest, lijkt het een duidelijk schrijfvoordeel te hebben ten opzichte van de IronWolf 510, maar de Seagate-schijf biedt betere IOPS.
Hoe dit de algehele invloed kan hebben op de prestaties wanneer de schijf uitsluitend wordt gebruikt voor caching en niet voor directe bestandstoegang, is discutabel. Maar we vermoeden dat voor degenen die een NAS gebruiken uitsluitend voor het serveren van bestanden, Samsung de betere keuze zou kunnen zijn, waar degenen die het gebruiken voor op de NAS geïnstalleerde applicaties de IronWolf 510 de cache bij uitstek zouden kunnen vinden.
NAS en SSD's
Wanneer een NAS-box gevuld is met fysieke harde schijven, zijn er realistische grenzen aan de snelheid waarmee deze kan lezen en schrijven, zelfs met een perfect ontworpen RAID-configuratie. Normaal gesproken zal een harde schijf lezen en schrijven met ongeveer 150 MB / s, waarbij een RAID-pack met vijf schijven in totaal ongeveer 400-450 MB / s levert, of het equivalent van een enkele SATA-aangesloten SSD.
Er is niet veel wiskundig inzicht voor nodig om te beseffen dat de IronWolf 510 met 3.000 MB / s lees- en 1.000 MB / s schrijfbewerkingen niet exact overeenkomt met de fysieke opslag in die hypothetische configuratie. Tenzij het drive pack bestaat uit 10 of zelfs 20 schijven, is de prestatie-envelop beter uitgelijnd als de schijven geen harde schijven zijn, maar SATA SSD's.
Misschien zullen over een paar jaar 4TB SATA SSD's goedkoop zijn, en zullen NAS-boxen ermee overspoeld worden, en zal de IronWolf 510 dan aanzienlijk logischer zijn.
Als alternatief zullen we waarschijnlijk stoppen met het gebruik van SATA en M.2 SSD's in de nieuwe superkleine NAS-boxen monteren en het cachegeheugen volledig vergeten.
Vanwege deze enigszins voorspelbare toekomst zal de kans voor apparaten zoals de IronWolf 510 kort zijn, en de volgende schijf in deze serie zal hoogstwaarschijnlijk worden gepromoot als cache of opslag.
Deze toekomstige apparaten zullen echter nog steeds een structuur nodig hebben zoals de IronWolf 510 biedt, met inherente beperking van stroomuitval, waardoor het waarschijnlijker wordt dat toekomstige ontwerpen dit in alle NVMe-opslag opnemen en niet alleen die specifiek voor NAS-gebruik.
Concurrenten
Synology heeft twee NAS-ontworpen NVMe-schijven, de SNV3400-400G en SNV3500-400G die beide slechts 400 GB aan capaciteit hebben en niet goed te vergelijken zijn met het uithoudingsvermogen of de prestaties van de IronWolf 510. Ze zorgen er ook voor dat de Seagate-schijf er iets minder duur uitziet , waarbij de SNV3400-400G doorgaans $ 225 kost voor 400 GB, terwijl de IronWolf 510 $ 169,99 kost voor 480 GB aan capaciteit.
Het enige andere grote merk dat een op NAS afgestemde NVMe-schijf heeft, is Samsung met zijn 983 DCT, gebouwd rond de Samsung Phoenix-controller. Dat komt in een capaciteit van zowel 960 GB als 1,92 TB, heeft een vergelijkbare DWPD en kost $ 277 voor het 960 GB-model.
Die prijs ligt onder de IronWolf 510, maar we hebben het 1TB-model tot dit niveau verdisconteerd.
Eindoordeel
Gezien de lage kosten van NAND op dit moment, als gevolg van een lager dan voorspeld verbruik en verbeterde productieopbrengsten, is de waarde van de IronWolf 510 het grootste knelpunt.
Het is veel meer dan een NVMe-schijf voor consumenten, hoewel hij goedkoper is dan de verontrustend dure Synology SNV3000.
Hoewel we onder de indruk zijn van een deel van de technologie die Seagate in de 510 heeft gestopt, zijn er nog steeds veel kanttekeningen bij het gebruik van NVMe in NAS, niet in de laatste plaats de beperkingen die de NAS-makers eraan hebben opgelegd.
We hebben opgemerkt dat sommige, zoals Synology, niet toestaan dat de NVMe-opslag voor iets anders dan caching wordt gebruikt, en andere staan toe dat het beide is.
Door de cache te vergroten door een schijf zoals de IronWolf 510 toe te voegen, worden alleen enkele prestatieproblemen opgelost, niet alle.
Het is goed in het verbeteren van prestatieproblemen die worden veroorzaakt door grote aantallen bestanden in een enkele map, talrijke en vaak gebruikte kleine bestanden. Ze zijn ook handig voor NAS-gebaseerde applicaties waarbij databases en de manipulatie van grote datasets betrokken zijn.
Waar ze niet veel helpen, zijn enkele van de zeer tijdrovende oefeningen die een NAS-box kan uitvoeren, als oppervlakkige validatie of herbouw. Ze zorgen er ook voor dat bestandsoverdrachten naar aangesloten hostsystemen niet sneller verlopen, aangezien de netwerkbandbreedte beperkt is.
Voordat u met beide voeten instapt en zwaar investeert, is het misschien de moeite waard om te overwegen of het prestatieprobleem door een of meer van deze wordt aangepakt.
De Seagate IronWolf 510 is een dure oplossing uit een merkbaar shortlist van kostbare NAS SSD's en een die met enige planning moet worden geïmplementeerd om als de moeite waard te worden beschouwd.
- Beste cloudopslag online: gratis, betaalde en zakelijke opties