Testbericht - TS-253D mit QM2-2P10GTA1 Erweiterungskarte Teil 6: M.2 SSD … und noch mehr Speed
Mavalok2
00 Titel.jpgNach Teil 1: Die Hardware, Teil 2: Installation, Einrichten, Leistung und mehr, Teil 3: Performance, Festplattenmodi und mehr, Teil 4: Der HDMI-Anschluss und Teil 5: M.2 SSD Turbo für den Datenspeicher geht es im 6. Teil mit Quendolin – dem TS-253D QNAP NAS – und Karla – der 2P10GTA1 Erweiterungskarte von QNAP mit 2 x M.2 SSD Seagate Ironwolf 510 Festplatten weiter. Im 6. Teil teste ich weiter Einsatzszenarien von M.2 Festplatten mit der Frage: Geht noch mehr.
Hier die Fortsetzung aus Teil 5 mit dem nächsten Szenario.
1. Szenario 2: M.2 SSD und HDD je als eigene RAID1 Gruppe
Nachdem im 1. Szenario nur die 2 M.2 SSD Festplatten im Einsatz waren, ist es naheliegend auch noch die 2 Slot in Quendolin mit den 2 Seagate IronWolf HDD Festplatten zu bestücken. Im 2. Szenario werden je die 2 M.2 SSD und die 2 HDD Festplatten in einer eigenen RAID1 Gruppe betrieben.
1.1 Einbau
Quendolin wurde schon im 1. Szenario fertig initialisiert und die M.2 RAID1 Gruppe dient auch weiterhin als Systemvolume. Die zusätzlichen HDD Festplatten können im laufenden Betrieb ins NAS geschoben werden. Diese werden nach kurzer Zeit auch erkannt.
Die HDD Festplatten dienten in vorherigen Versuchen schon als Systemvolume mit Apps und ein paar Testdaten. Nach dem Erkennen der Festplatten bietet QTS allerdings nicht automatisch an das bestehende RAID1 irgendwie zu übernehmen. Auch konnte ich per WebGUI keine Möglichkeit finden dieses zu integrieren. Für QTS scheinen die Festplatten wohl eher leer oder zum Löschen zu sein. Diese Information nur deshalb, weil viele der Meinung sind, alte Festplatten in ein anderes NAS schieben und gut. Zumindest bei mir in diesem Szenario funktioniert dies so nicht. Ich habe jetzt allerdings auch nicht aktive nach Möglichkeiten gesucht, wie dies trotzdem zu bewerkstelligen wäre. Bei mir handelt es sich schließlich nur um ein Testsystem mit Testdaten, welche ich ohnehin löschen wollte.
Grundsätzlich
gilt beim
Umbauten immer vorher alles zu sichern, alle Daten, Einstellungen und
Apps, sprich alles was wichtig ist und erhalten bleiben soll – also
das Backup auf den aktuellen Stand bringen.
Beim
Umbauten und Anpassungen kann immer etwas passieren, selbst bei
kleinen Dingen, auch bei solchen die man schon häufig gemacht hat.
Datenrettung im Nachhinein ist immer aufwendiger
und zeitintensiv,
wenn es denn überhaupt noch möglich ist. Hier muss man dann bis zu
einem Totalverlust rechnen. Nur dass es wieder einmal erwähnt sei.
1.2 Speicherpool, Volume einrichten
Der Speicherpool und der oder die zusätzlichen Volumes werden wie gehabt im „Speicher & Snapshots“ Menü eingerichtet. In meinem Fall werden diese komplett gelöscht. Man wird von QTS auch darauf hingewiesen. Unvorsichtige, die präventiv mal bei allen Dialogen einfach auf OK klicken haben Pech und die Daten sind auf nie wieder Tschüss weg. In meinem Fall soll es ja ein RAID1 geben und da werden beide HDD Festplatten durch den Resyncing-Prozess geschickt, so dass der ganze Speicher der Festplatten komplett überschrieben wird. Da ist eine Datenrettung nicht mehr möglich. Das Resyncing dauert wie schon bei den vorherigen Tests wieder so um die 11,5 Stunden. Danach sind beide RAID1 Gruppen mit deren Volumes ersichtlich.
1.3 Leistungstests
Nachdem nun je ein RAID1 aus M.2 SSD und HDD zur Verfügung stehen, bietet es sich an diese mal gegeneinander antreten zu lassen. Was die Festplatten selbst leisten können habe ich schon in den vorherigen Artikel getestet. Hier geht es mir nun darum wo genau liegt nun der Vorteil beim täglichen Arbeiten. Leider stehen mir in meiner Testumgebung nur 1 Gbit/s Netzwerk-Komponenten zur Verfügung. Man könnte jetzt meinen: Das Netzwerk ist hier der Flaschenhals (bottleneck) und es macht keinen Unterschied ob HDD oder M.2 SDD Festplatten, denn mehr als 120 MB/s ist durch das Netzwerk nicht möglich und dies erreichen beide Festplattenarten bei sequenziellem Arbeiten. Könnte man meinen, aber weit gefehlt.
Ich habe beide RAID1 mal ein paar Stunden lang mit dem Testtool „CrystalDiskMark“ traktiert. Das Tool ist eigentlich für lokale Festplatten und Speichergeräte gedacht, aber bindet man die Freigaben als Netzwerklauf ein, können auch diese getestet werden.
Mit den verschiedenen Einstellungen des Tool erhält man sehr interessante Einblicke über die Leistungsfähigkeit der Festplatten.
Ein erster kleiner Hinweis, der jetzt eigentlich nicht direkt etwas mit den verschiedenen Festplatten Typen zu tun hat:
Ich habe die Festplatten einmal mit und einmal ohne Virenschutz prüfen lassen.
Schon interessant was so ein Virenschutz doch ausmachen kann, vor allem beim Lesen. Die Differenz kann je nach Art der kopierten Daten sehr unterschiedlich sein. Deshalb benutze ich für schnelle Tests für sequenzielles Lesen und Schreiben eine große Filmdatei, denn diese ist für den Virenscanner schnell zu prüfen und beeinflusst das Resultat kaum. Eine Installations-Datei eines Betriebssystems oder Programms (z.B. MS-Office) kann die Durchsatzrate schnell mal gegen null schieben. Auch wenn mein Test Win10 Rechner nicht gerade ein Muskelpaket ist, war die CPU bei Test kaum gefordert. Der Testrechner ist selbst auch mit einer SSD ausgestattet, auch wenn dies bei CrystalDiskMark keinen Einfluss hat, da die Testdaten generiert werden. Natürlich kann auch hier der Testrechner wieder Einfluss auf das Resultat haben. Bei einem sehr leistungsstarken Rechner werden die Unterschiede geringer ausfallen.
Aber damit will ich nur darauf hinweisen, sollten Euch mal ein paar MB/s Durchsatz fehlen, könnte es auch am Virenscanner liegen. Also auch mal ohne testen.
!!Aber Vorsicht!!
Bevor Ihr den Virenschutz / Sicherheitssoftware deaktiviert unbedingt dafür sorgen, dass die Testumgebung nicht mehr im Internet ist, ansonsten könnte es ein böses virales Erwachen geben.
Nun zu den eigentlichen Tests. Der erste Test wurde mit der Einstellung:
- Testgröße : 1 GiB
- Anzahl Tests : 5
- Testintervall : 5 Sekunden
durchgeführt, lesend und schreibend. Zum Vergleichen wieder mit und ohne Virenschutz. Der 2. Test mit den Einstellungen:
- Testgröße : 8 GiB
- Anzahl Tests : 9
- Testintervall : 5 Sekunden
und der 3. Test mit:
- Testgröße : 32 GiB
- Anzahl Tests : 9
- Testintervall : 60 Sekunden
Hier sieht man sehr schön, je mehr Daten und je länger, desto mehr gehen die HDD in die Knie. Die M.2 sind davon nicht beeindruckt, sondern werden sogar noch leistungsfähiger. Legt man die Daten von M.2 und HDD direkt übereinander seht man den Unterschied am besten.
Obwohl beide RAID1 Gruppen gleich getestet wurden macht es einen immensen Unterschied ob M.2 oder HDD. Beim reinen sequenziellen Lesen und Schreiben macht dies keinen Unterschied. Hier ist das Netzwerk das Problem. Aber je mehr Zugriffe notwendig sind, desto stärker ist der Unterschied. Das ist die viel stärkere IOPS-Leistung bei den M.2 SDD Festplatten. Je nach Datenart kann dies dazu führen, dass das schöne neue teure 10 GbE Netzwerk überhaupt keinen oder zumindest nicht den erwarteten Leistungsgewinn bringt, einfach weil die HDD Festplatten schon mit dem 1 GbE Netzwerk am Anschlag sind.
Hier noch sämtlich Daten des Tests als Tabelle.
1.4 Temperatur
Etwas was in dieser Konstellation sofort auffällt sind die Temperaturen bzw. dessen Anstieg. Klar die HDD erzeugen auch Wärme und im TS-253D geht es eng zu und her. Das unangenehme an der Situation: Die Temperaturen der M.2 SDD steigen auch wenn selbige überhaupt nichts machen. Und somit ist der Lüfter der Erweiterungskarte ziemlich schnell auf 3‘600 RPM und erzeugt nun hörbare Geräusche, auch wenn die M.2 eigentlich am Nichtstun sind. Auch wenn die HDDs schlafen, kann dies passieren. Nur gelegentlich fällt die Umdrehungszahl von Karla unter 3‘600 RPM. Trotz M.2 SDD ist es in diesem Szenario nichts mit leisetreten.
Die Temperaturen von den HDDs sind dann so um die 39°C und die der M.2 SSD so um die 44°C, wie gesagt, beim Nichtstun.
Leistung ja, leise nein.
1.5 Diverses
An dieser Stelle wieder ein paar unsortierte Dinge die mir aufgefallen sind.
Dieses Szenario (M.2 + HDD) wird im Forum von vielen diskutiert, um auf den HDDs viele aber wenig benutzte Daten zu haben und auf den M.2 SSD das System, Apps und die häufig benutzten Daten. Idee dahinter: Zugriff nur auf die M.2 SSD – welche ja theoretisch geräuschlos sein sollten – und die HDDs somit schlafen gehen können und keine Geräusche machen und das NAS somit leise bis geräuschlos sein sollte. Tja, mit Quendolin funktioniert dies definitiv nicht. Zum Einen der schon erwähnte Lüfter von Karla, der Erweiterungskarte. Zum Anderen erwachen bei mir die HDDs auch immer beim Zugriff auf die M.2 SSD Festplatten. Auch beim Zugriff auf die WebGUI erwachen die HDDs immer. Somit nichts mit leise.
Mit den M.2 SDD Festplatten als Start- und Systemvolumen reduziert sich die Startzeit von ca. 4,5 Minuten auf etwas mehr als 3,5 Minuten. Immerhin.
Das Herunterfahren bleibt sich hingegen mehr oder weniger gleich bei etwas mehr als 1,5 Minuten.
Eigenartigerweise scheint es beim Erstellen des RAID1 aus den 2 M.2 SDD Festplatten in Karla kein Resyncing zu benötigen, im Gegensatz zu den 2 HDD Festplatten. Auf jeden Fall wird weder etwas bei den Hintergrundaufgaben noch im „Snapshot & Speicher“ Menü angezeigt, noch im Log etwas derartiges eingetragen. Auch scheint die RAID-Gruppe mehr oder weniger sofort zur Verfügung stehen. Ähm ja?
2. Szenario 3: Qtier
Qtier ™ ist eine Speicherlösung mit automatisierten Ebenen, die Hot Data automatisch auf Hochleistungslaufwerke und Cold Data auf kostengünstigere Laufwerke mit einer höheren Kapazität überträgt, sodass Unternehmen gleichzeitig von einer außergewöhnlichen Anwendungsleistung und geringeren Speicher-TCO profitieren können.
Oder in verständlichen Deutsch:
Die häufig verwendet Daten werden automatisch z.B. auf die schnellen aber teureren M.2 SDD oder SDD Festplatten geschrieben und die weniger gebrauchten Daten auf die langsameren und günstigeren HDD Festplatten. Hierbei werden jedoch beide Festplatte-Typen als Speichermedium verwendet. Im Gegensatz dazu wird beim Caching die schnellen Festplatten nur als Zwischenspeicher verwendet. Zu Caching mehr später.
Bildquelle: qnap.com
2.1 Einrichten
Das Einrichten erfolgt über das Menü „Speicher & Snapshots“. Für das Einrichten eines Qtiers sind zwingend schnelle Speichermedien in Form von SSD oder M.2 SSD und HDD notwendig, da Qtier ein Verbund aus schnellen und langsamen Speichermedien ist. Als zwischen Medium könnten auch etwas schnellere SAS Festplatten dienen. Die gibt es jedoch nur für die größeren NAS-Modelle. Also nichts für Quendolin.
Beim Einrichten kann ein Speicherpool samt Daten übernommen werden. Wobei hier ein schneller Speicherpool aus SSD / M.2 um die Kapazität von HDD Festplatten erweitert werden kann oder ein Speicherpool aus den langsameren HDD Festplatten um die Schnelligkeit von SSD / M.2. Es können aber nicht 2 bestehende Speicherpools kombiniert werden. Die dem Qtier hinzuzufügenden Festplatten müssen leer sein.
In meinem Fall füge ich dem bestehenden HDD Speicherpool die M.2 SDD Festplatten hinzu. Der bestehende Speicherpool ist eine RAID1-Gruppe aus 2x HDD. Dementsprechend werden auch 2x M.2 SSD für den passenden Speicherpool in Form einer ebenfalls aus RAID1 bestehenden Gruppe benötigt.
Netterweise kann das Qtier auch wieder entfernt werden, und dies ohne dass die Daten verloren gehen. Logischerweise muss genügend Platz auf den verbleibenden Speichermedien sein, dass die Daten von den zu entfernenden Speichermedien migriert werden können.
Das
Hinzufügen der
zusätzlichen Festplatten zu
einem Qtier ging in meinem Fall recht schnell (siehe Video in
Echtzeit). Das Entfernen hingegen dann doch etwas länger. Das wollte
ich dann doch niemanden mehr in Echtzeit antun.
2.2 Leistung
Ich hatte bis jetzt weder mit Qtier noch sonst mit Daten-Tiering zu tun. Aber was würde man sich hier besten Falls wünschen: Dass die Daten erstmals auf die schnellen SSD / M.2 geschrieben werden um von der maximalen Performance sofort zu profitieren. Leider ist dem nicht so. Ich weiß jetzt nicht ob dies bei Tiering so üblich ist oder nur bei Qtier so ist, aber bei Qtier werden die Daten erst Mal alle auf die HDD geschrieben. Erst wenn der entsprechende Algorithmus in Qtier Daten als häufig verwendet erkennt werden diese Daten von den HDDs auf die SSD / M.2 verschoben. Dies geschieht automatisch beim Leerlauf oder nach einem bestimmten Zeitplan.
Hierbei kann auch bestimmt werden, welche Freigaben von Autotiering ausgenommen werden und somit immer auf den HDDs verbleiben. Leider gibt es keinen umgekehrten Weg, wo man definieren könnte welche Daten sofort auf die SSD / M.2 verschoben werden und / oder dort verbleiben.
Somit ist für mich ein Testen der Leistung beider „Geschwindigkeits-Stufen“ kaum möglich. Dennoch habe ich wieder CrystalDiskMark auf den Qtier-Pool losgelassen. Nicht überraschend entsprechen die Werte jetzt natürlich nicht denen von den M.2 Festplatten. Leider können nicht einmal immer alle Werte von den vorherigen HDD-Tests mit der einzelnen HDD RAID-Gruppe erreicht werden. Woran dies liegen mag kann ich mir nicht wirklich schlüssig erklären. Gewisse Schwankungen sind normal, aber der halbe Durchsatz kann man jetzt nicht gerade als Schwankung bezeichnen. Dies trifft aber nur für bestimmte Testeinstellungen zu und in erster Linie für das Schreiben. Andere Werte sind identisch mit den vorherigen Tests.
Hier wird ein Performancegewinn vermutlich erst nach längerer Nutzung spürbar werden, wenn Qtier die Daten auf die richtigen Speicherpools verteilen konnte.
Ich sehe demnach den Einsatz von Qtier wohl eher bei großen Datenmengen mit häufigen Zugriffen von bestimmten Daten und mit größeren NAS-Modellen.
3. Zwischenfazit
Man sieht hier sehr schön, dass M.2 SDD Festplatten trotz 1GbE Netzwerk durchaus einen Leistungsgewinn bringen können. Das Ganze hängt aber immer sehr stark vom jeweiligen Einsatzgebiet und den zu speichernden Daten ab. Eine perfekte einheitliche Lösung für alle Fälle gibt es auch hier nicht.
Einen
7. und letzten Teil wird es noch geben. Dann ist Schluss.
Versprochen.
Man könnte bis in alle Ewigkeit jede Funktion bis ins letzte Testen und ausprobieren (wenn man denn genügend Zeit hätte) und würde trotzdem nie wirklich fertig werden.