【IT168评测中心】威联通科技股份有限公司(QNAP Systems, Inc.),旗下NAS产品线在欧美市场的销售量已经居于领导性地位,是极少数以商用服务器获得世界认同的台湾跨国企业。QNAP的NAS产品是我们IT168评测中心的常客,QNAP的产品具有精致的设计和良好的做功,并且除硬件设计外,QNAP在配套软件方面也有着很强的投入,产品总体表现甚佳。
作为TS-x39系列产品的升级系列,在2010年1月QNAP发布了新的TS-x59系列产品,采用最新Intel® Atom™ D-510 Dual-core处理器,搭载QNAP最新NAS韧体版本V3.2出货,提供多项领先业界的新功能。
TS-CN459 Pro就是TS-459
作为TS-459 Pro的中国大陆型号,QNAP的TS-CN459 Pro配置和TS-459 Pro并无不同,这是一个采用了强劲的双核心带超线程Atom D510处理器的4硬盘槽硬盘NAS,处理器频率达到了1.66GHz,并且搭配了达1GB的DDRII内存,拥有着优异的效能配置并兼具很低的耗电量。TS-459 Pro/TS-CN459 Pro还加强了对iSCSI的支持,并通过了VMware® vSphere (ESX 4.0或以上的版本)的兼容性验证,在商用级存储应用上具有着突出的优势。
我们拿到手的时候,包装上的字样还是TS-459 Pro,QNAP表示很快将会更换为大陆的TS-CN459 Pro字样
4个3.5"热插拔SATA硬盘槽,支持4个硬盘,需要特别注意的是,TS-CN459 Pro支持堆叠的方式扩展容量,通过内置的iSCSI Initiator连接最多8个其他的iSCSI Target,整个TS-CN459 Pro可以通过单一的入口提供一个巨大的iSCSI存储空间
其他方面配置也很强大:两个千兆网口、两个eSATA接口和4个USB 2.0接口
仔细看,热插拔插槽的电源插脚和信号插脚间有隔断,所以它不支持SAS,只支持SATA
主板放在侧面,具有一块大面积的散热器将CPU和芯片组都覆盖住了,并且粘合非常稳固
采用的网卡仍然是Intel的82574L,这是一块支持MSI-X和RSS(两个队列)的千兆网卡,关于Intel的部分千兆网卡芯片,可以查看这里:Intel新一代千兆万兆网卡芯片选购宝典
时间是上一年5月,Intel召开媒体会,由Netbook/Nettop业务总经理Noury Al-Khaledy首次正式宣布了代号Pine Trail的下一代Atom上网本/Nettop平台。Pine Trail平台仅由两颗芯片组成,分别是集成了CPU和北桥功能的Pineview,以及南桥芯片Tiger Point。相比以前的主流Atom平台,PineTrail从三颗芯片变成了两颗芯片,新设计可以节约平台成本,降低功耗并提升性能。
QNAP TS-459 Pro就是使用了PineTrail平台,并且是第一个使用它的NAS产品之一。TS-459 Pro不仅仅是使用PineTrail,还使用了PineTrail中的较高级型号:D510。同期发布的还有N450处理器,和它相比,D510是双核、超线程、主频达到了1.66GHz,实是Atom中的至强者。
Atom D510:原生双核心,因此看起来和以往长条形的单核心Atom和胶水双核心Atom很不同
为什么采用了D510呢?我们必须清楚,对于小型的网络存储服务器来说,处理器的性能是最重要的。因为一般的小型NAS都不带有高档次的TOE网卡和硬件磁盘/阵列控制器,这些工作全部都需要CPU来完成。对于大型的网络存储服务器而言,通常会配备BCM5709、i82576这种等级的TOE网卡,以及自带处理器的硬件阵列卡,可以分掉很多对CPU的负担。
就笔者的经验而言,使用普通的单发射单核心ARM处理器,要有1GHz左右的频率才能满足30MB/s左右的RAID 5配置下的性能输出,其中小部分花在了硬件处理上,剩下的一部分花在了文件系统,另外一部分就是被RAID 5计算吃掉了。而高频率多核心ARM处理器并不多见,使用Atom处理器则可以很轻易地达到要求,例如D510就可以提供四个硬件线程、1.66GHz的运行频率。
对于TS-459 Pro而言,其比较特别的地方在其具备两个千兆网口,可以提供很多种设置模式。在其他方面,TS-459 Pro的设置都和普通的NAS相差不大 。
加入你选中了Port Trunking的话,那么TS-459 Pro提供了7种设置方式,其中有5种可以提升性能,他们就是里面以Balance开头的四种,以及IEEE 802.3ad。这几种方案有什么不同呢?往下看:
对于懒得点击看大图的人而言,Lucifer还准备了文字版:
Port Trunking
Port Trunking 为一网络技术主要提供两种功能. 负载平衡,经由将两个(或以上)以太网络接口整合为一的技术,使带宽得已突破原先单一网络接口所能负荷之最大值; 及网络容错,让两个(或以上)以太网络能形成备援,当某一接口无法正常运作时,另一接口可立即接续运作,使得服务器对外传输不致中断。注意当使用Port Trunking 有些模式在运作时须配合使用兼容的集线器. 不当的设置可能会导致网络接口失效或停止运作.
注意:此功能或其内容仅适用于某些特定机种。
Balance-rr (Round-Robin)
Round-Robin会将封包的传输使用"依序循环"的排程方式, 将封包平均分散在可用的网络接口。这种模式可以有效将网络通讯的数据流量分散到所有的网络网络联机上,因而可提升系统的传输效能。
Active Backup(网络容错)
网络容错提供了一个更可靠的网络使用环境,假设主要的网络端口因为硬件或是线路出现问题的话,则备援的网络端口会自动接替主网络端口进行传输,不会造成网络传输的中断。当主网络端口恢复正常后,则传输的工作会自动移转到主网络端口上。
Balance XOR
Balance XOR会将封包的传输使用"哈希法"的排程方式, 将封包平均分散在可用的网络接口。这种模式可以有效将网络通讯的数据流量分散到所有的网络网络联机上,因而可提升系统的传输效能。
Broadcast
Broadcast提供了一个可靠的网络使用环境, 它会同时将封包传给可用的网络接口。
IEEE 802.3ad
此模式是根据802.3ad规范把所有的网络界面丛集在一起并分享同样的网络速度和双工模式。此模式提供负载平衡和容错功能,但需要一个交换机,支持IEEE802.3ad动态链路聚合LACP模式与正确的配置。
Balance-tlb (Adaptive Transmit Load Balancing)
此模式不需要任何特殊的交换机支持。对外的数据流是根据目前每个网络接口的的负载(计算相对速度)平均的对外送出。而对内传入流量是是以目前正在运作中的接口来接收。如果接收的接口故障时,另一个接口会实时套用其MAC地址并马上接替其工作。此模式同时提供负载平衡和容错功能。
Balance-alb (Adaptive Load Balancing)
此模式拥有模式五所有的特性之外并包括IPv4的流量接收负载平衡(rlb ),并且不需要任何特殊的交换机支持。接收负载平衡主要是透过ARP的协议来答复本机系统的网络数据流。此模式提供负载平衡和容错功能。
可以看到,其中IEEE 802.3ad是需要交换机支持的——支持这个功能的交换机不能说少,但是也不多,它需要交换机可管理,并且需要网管具备相应的设置能力。我们将目光主要放在其他四种不需要交换机就能使用的Balance模式上:
Balance-rr(Round-Robin)、Balance XOR、Balance-tlb和Balance-alb上,从介绍上看起来,似乎是最后一种最好。不过我们的测试发现情况并不是这样,稍后将可以看到测试结果,现在先继续看:
文件夹集合功能是新一代QNAP NAS的最新功能之一,不过它并不是QNAP的虚拟磁盘功能(这个功能让单个QNAP NAS可以管理最多8个其他QNAP NAS,从而形成一个很大的网络文件夹),文件夹集合功能可以通过单个文件夹入口管理分散多出的CIFS网络文件夹,方便使用
我们使用IOZone进行了性能测试。IOZone和Iometer不同,Iometer的测试是基于数据块,因此很适合用来测试物理设备的性能,如DAS和SAN,而IOZone的测试基于文件,因此适合用来测试文件系统的性能,如,测试NAS设备。IOZone的测试性能可以被文件系统的缓冲区加速,而Iometer则不会。我们使用的版本是3.344。
虽然大部分NAS都基于Linux系统,不过他们主要提供的网络文件系统是Windows使用的CIFS。通常NFS支持被限制在一些较高端的商用型号上。Unix界常用的CIFS文件系统服务由Samba提供,然而目前的Samba3稳定版仅支持SMB 1.0,Vista/2008已经支持SMB 2.0。支持SMB 2.0的Samba4仍在开发中。大部分的NAS系统提供的都是Samba3,因此支持的是SMB 1.0。
我们的测试基于CIFS网络文件系统,双网口设置为Balance-alb,事实上,在这个测试中,不同的配置得到的结果很相似。需要注意的是,QNAP TS-459 Pro的四个磁盘被设置成了RAID 6,和通常的RAID 5相比,RAID 6可以允许两个磁盘的失效,然而需要做的运算量更多。RAID 6的性能通常比RAID 5要低。
为了避免测试机器的瓶颈,我们使用了双路Westmere-EP服务器作为测试机器,并使用了一块基于Intel 82576EB网络芯片的四口千兆网卡作为网络接口,处理器自不用说,这块网卡的价格也要近四千了。
由于测试的服务器和QNAP TS-459 Pro都具有大量的内存,因此写入成绩受到了缓冲的作用,最高超过了2GB/s而显得没有什么意义。我们看读取:基本上都逼近了单网口的极限,达到了110MB/s左右,对于一个四磁盘、配置为RAID 6的阵列来说,这个成绩显得很好。要取得这样的性能,强大的处理器能力必不可少。
NetBench是针对文件服务器的性能测试软件,影响NetBench性能的主要是服务器的磁盘子系统,服务器磁盘控制器、条带大小、读写缓存、硬盘类型、组建磁盘阵列模式、内存容量、网络拓朴结构等都会对测试结果有明显的影响。我们在被测服务器上设立了文件服务器,NetBench通过网络实验室中120个客户端来模拟网络中的PC向文件服务器所发出的文件传输请求,文件服务器则将存储在磁盘上的文件数据发送给相应的客户端。在测试过程中,客户端会以每四台一组的步进依次增加并且向服务器发送文件传输请求,测试结束后控制台收集数据并绘制出服务器的数据传输变化曲线。
NetBench 7.03 Ent_dm.tst测试脚本模拟的是企业级文件服务器应用,它不但要求被测服务器的磁盘子系统可以提供足够的吞吐量,还需要其具有较高的IO处理能力,并且需要较为平衡的读取能力和写入能力。
Balance-rr模式:NetBench吞吐量测试
Balance-rr模式:NetBench平均响应时间测试
Balance-alb模式:NetBench吞吐量测试
Balance-alb模式:NetBench平均响应时间测试
可以看出,字面上看起来很美的Balance-alb实际上在这个测试中性能并不如Balance-rr模式好!其他方式也一样。最终QNAP TS-459 Pro提供了215Mbps的吞吐量,以及在120个测试客户端下11ms的平均响应时间。QNAP TS-459 Pro在20个客户端左右达到了性能峰值。需要注意的是此时TS-459 Pro的配置为极耗计算资源的RAID 6。
我们利用新添置的Aitek AWE2101数字功率计和配套的软件测试了整个测试平台在几种不同的状态下的功耗,AWE2101是一个高精度的数字功耗测试仪:
状态 | 功耗 | 功率因数 |
正常工作 | 60W | 0.90 |
闲置 | 50W | 0.90 |
60W的工作功耗并不高,大部分都属于4个硬盘运转时的耗电,CPU等平台的耗电大约不到20W。值得一提的是,QNAP TS-459 Pro的功率因数挺高的。
【IT168评测中心】威联通科技股份有限公司(QNAP Systems, Inc.)新推出的TS-459 Pro是一个功能和性能都很强大的NAS产品,在459之前,是439和419、409。可见,TS-459 Pro是QNAP最新一代的旗舰产品。
TS-CN459 Pro就是TS-459
新一代旗舰采用了最新Intel® Atom™ D-510处理器,具备两个物理核心,并搭载超线程技术,最多提供了4个硬件线程。D510处理器的频率还达到了1.66GHz,并且搭配了1GB的DDR2内存,TS-459 Pro的性能是目前同规格NAS当中的最强者。
我们必须明白处理器对中低端NAS的重要性:它包含了所有的网络堆栈、阵列运算、操作系统/文件系统处理,因此TS-459 Pro的高频双核超线程处理器最终提供了强大的NAS性能,在很耗费处理资源的RAID 6配置下,仍然能提供110MB/s的IOzone性能,和215Mbps的NetBench性能。
在性能之外,TS-459 Pro还通过强大的CPU实现了多个与众不同的功能,如加强了对iSCSI的支持(虚拟磁盘:通过8个外部NAS扩展容量),并通过了VMware® vSphere (ESX 4.0或以上的版本)的兼容性验证,在商用级存储应用上具有着突出的优势。总的来说,和上一代相比,新一代5系列的TS-459 Pro NAS功能和性能都有了很好的进展,值得选用。