Testbericht - TS-253D mit TL-D400S Erweiterungsgehäuse und QM2-2P10GTA1 Erweiterungskarte Teil 7: Das Finale

00 Titel.jpgDie Testberichtreihe mit dem TS-253D NAS – alias Quendolin – dem TL-D400S Erweiterungsgehäuse – alias Ella – der QM2-2P10GTA1 Erweiterungskarte – alias Karla – und den IronWolf HDD Festplatten von Seagate sowie den M.2 SSD IronWolf 510 ebenfalls von Seagate näher sich seinem Ende. Auch wenn man noch vieles testen könnte, alles muss einmal ein Ende haben. So auch diese Testberichtreihe. Aber ein paar Dinge habe ich auch in diesem letzten Teil noch getestet.


Hier zuerst die Vorsetzung aus Teil 5 und 6 mit den verschiedenen Einsatzszenarien von M.2 SSD Festplatten.



1. Szenario 4: Cache-Beschleunigung


Nachdem im 1. Szenario nur die 2 M.2 SSD Festplatten im Einsatz waren, im 2. Szenario die M.2 SSD und die HDD Festplatten als jeweilig eigene RAID-Gruppen, im 3. Szenario die M.2 SSD und HDD per Qtier zu einem Speicherverbund wurden, werden nun im 4. Szenario die M.2 SSD als Cache-Beschleunigung für die HDD Festplatten eingesetzt.


Leistung eines QNAP NAS mit SSD-Cache steigern


Die Ergänzung eines QNAP NAS durch SSD-Cache ist eine ausgezeichnete Möglichkeit zur Steigerung der Leistungsfähigkeit Ihres Speichers, die Kapazität wird maximiert und Kosten minimiert.


QNAP-Homepage


In diesem Szenario werden die Daten zuerst auf den schnelleren M.2 SSD Festplatten zwischengelagert und erst zu einem späteren Zeitpunkt auf die langsameren HDD Festplatten geschrieben. Dabei kann mit ein paar Einstellungen bestimmt werden, wie die Daten im Cache vorgehalten werden. Dies hat den Vorteil, dass die Daten zuerst auf die schnelleren M.2 SSD gesichert werden, im Gegensatz zu Qtier. Somit profitiert man sofort von den Vorteilen der M.2 SSDs. Allerdings wird der Speicherplatz der M.2 SSD nicht zum Gesamtspeicher addiert.

Ein Nachteil von Cache-Beschleunigung ist, sollte die SSD Festplatte beschädigt werden bevor die Daten auf die HDD geschrieben werden konnten, sind die Daten verloren. Da hilft dann auch kein RAID6 des HDD Pools. Deshalb empfiehlt es sich den Cache im RAID-Betrieb zu verwenden. Denn sollte es zu einem Schaden kommen kann eine andere SSD / M.2 übernehmen.



1.1 Einrichten


Die Cache-Beschleunigung ist recht schnell und einfach im Menü „Speicher & Snapshots“ eingerichtet.




Das unkontrollierte Entfernen oder Löschen der Cache Datenträger sollte man vermeiden. Wird dies gemacht bevor die Daten auf den eigentlich Speicherpool auf den HDDs geschrieben wurden sind die Daten weg. Dies gilt auch für den ausgeschalteten Zustand.

Die Cache-Beschleunigung kann für die vorhanden Volumes einzeln aktiviert oder deaktiviert werden.

Die Cache-Beschleunigung kann auch wieder komplett entfernt werden.



1.2 Leistung


Hier der Leistungsvergleich der vier vorgestellten Szenarien.


03 Leistung 02.png


04 Leistung 01.png


Die Leistung entspricht der Leistung der M.2 SSD Festplatten im Einzel-RAID-Betrieb, mehr oder weniger. Gewisse Abweichungen gibt es immer. So genaue Messungen mache ich hier nicht.



2. Vergleich: SMB gegen blockbasiertes iSCSI LUN


Zum Vergleich und der Vollständigkeit halber – im letzten Teil wurde dies vorgeschlagen bzw. gewünscht, oder besser gesagt auf allgemeinen Druck hin, Crazyhorse, chef1 :) – hier noch die Vergleichswerte mit iSCSI LUNs.



2.1 Was ist iSCSI


Ist zitiere da mal Wikipedia:


iSCSI (internet Small Computer System Interface) ist ein Verfahren, welches die Nutzung des SCSI-Protokolls über TCP ermöglicht.


Will heißen, iSCSI ist Hardware näher als SMB / CIFS oder NFS. Unter Windows werden die eingebunden Freigaben auch als Laufwerke eingebunden. So sind diese im Explorer als normale Laufwerke zu sehen.



2.2 Einrichten


Eigentlich wollte ich dazu nicht näher eingehen, aber wenn ich schon mal dran bin…

Eingerichtet wird iSCSI im Menü „iSCSI & Fibre Channel“.



Unter Windows können die LUNs mittels System eingebunden werden oder noch einfacher mit dem Qfinder Pro von QNAP.


Unter:


> Verbinden > Storage Plug & Connect


virtuelles Laufwerk hinzufügen. Das war es schon.




2.3 Leistung


Und was sehen wir?


07 iSCSI Leistung 01.png


Beim Lesen geht sowohl bei den HDD als auch den M.2 SSD etwas mehr. Beim Schreiben, tja, eher das Gegenteil wenn auch nur minimal. Was soll man denn nun davon halten.


08 iSCSI Leistung 02.png



3. Übersicht und Gegenüberstellung der Szenarien


QNAP vergleicht dies auf seiner Homepage so:


Qtier Nur SSDs SSD-Cache

Kosten

$

$$

$

Speicherplatz

Groß

Klein

Groß

Verfügbarer SSD-Speicherplatz

Erweitert sich bei Bedarf

Erweitert sich bei Bedarf

Durch verfügbaren Speicher beschränkt

Datenmigrationsmethode

Geplant

Nein

Automatisch

Datenmigrationsmechanismus

Verschiebt Daten je nach Zugriffsfrequenz

Verschiebt alle Daten auf den SSD-Speicher

Repliziert häufig abgerufene Daten im SSD-Speicher

Anwendungsszenarien

Vorhersehbare I/O-Lasten, wie Datei-, Web- /E-Mail-Server und Virtualisierungsanwendungen oder Videobearbeitung.

Schnelle und intensive I/O-Anwendungen, wie Datenbanken oder virtualisierte Umgebungen.

Hochfrequente Datenzugriffsumgebungen, wie beispielsweise virtualisierte Anwendungen oder hochauflösende Video- oder Audioverarbeitung.



Aus meiner Sicht gestalten sich die Vor- und Nachteile jeweils so:


Szenario 1: Nur M.2 SSD


Vorteile:

  • sehr schnell, mehr Performance geht mit Quendolin nicht
  • sehr hohe IOPS, bei vielen kleinen Dateien und Zugriffen ideal

Nachteile:

  • teuer
  • im Moment beschränkte Größe, so zwischen 4 – 8 TB, zumindest wenn noch halbwegs bezahlbar
  • bei sequenziellem Lesen / Schreiben (Backup) im 1 GbE Netzwerk keine Vorteile gegenüber HDD



Szenario 2: M.2 SSD und HDD je als eigene RAID1 Gruppe


Vorteile:

  • Schnelligkeit der M.2 SSD und Kapazität der HDD
  • Speicherplatz der M.2 SSD und der HDD können genutzt werden

Nachteile:

  • die Daten müssen manuell auf die entsprechende RAID-Gruppe verteilt gespeichert werden
  • kein gemeinsamer Speicherpool



Szenario 3: Qtier


Vorteile:

  • gemeinsamer Speicherpool: Nutzung der Speicherkapazität sowohl von den M.2 SSD als auch den HDD
  • Daten werden nach Zeitplan und Algorithmus automatisch umgelagert


Nachteile:

  • Daten werden zuerst immer auf HDD gespeichert
  • Geschwindigkeit der M.2 SSD steht erst nach Umlagerung der Daten zur Verfügung



Szenario 4: Cache-Beschleunigung


Vorteile:

  • Daten werden zuerst auf M.2 SSD geschrieben
  • Geschwindigkeit der M.2 SSD steht sofort zur Verfügung
  • Daten werden automatisch umgelagert


Nachteile:

  • Speicherplatz der M.2 SSD steht nur als Zwischenspeicher zur Verfügung



Der Einsatz der verschieden Szenarien hängt vom jeweiligen Einsatzgebiet, den verwendeten Daten sowie dem zur Verfügung stehendem Budget ab. Ich für meinen Teil würde das Szenario 4 mit der Cache-Beschleunigung als universellste und am besten ausbalancierte Lösung ansehen. Bietet sie doch bei moderatem Preis gute Leistung und Komfort.



4. Nachgereicht


An dieser Stelle noch ein paar Informationen zu allen Teilen.


Zum Thema Arbeitsspeicher habe ich von 2 Club-Mitgliedern das Feedback erhalten, dass mehr als 8 GB Arbeitsspeicher möglich ist und auch funktioniert. Im Falle von Kollege unos haben 20 GB (4 + 16 GB) im TS-253D funktioniert. Kollege msunix hat im 4. Teil berichtet, dass bei seinem TS-253D sogar 2 x 16 GB, also insgesamt 32 GB RAM ohne Probleme funktionieren. Vielen Dank für das Feedback und die Informationen.

Und dies obwohl nach technischer Spezifikation von QNAP nur 8 GB RAM und mit nur gleichen Modulen möglich sein soll.

Interessant: Auch Intel gibt für den Intel® Celeron® J4125 Prozessor als maximale unterstützte Speichergröße 8 GB an. Deshalb in diesem Zuge noch die technischen Spezifikation des Intel® Celeron® J4125 Prozessors:


Produktreihe

Intel® Celeron® Prozessoren Reihe J

Codename

Gemini Lake Refresh

Prozessornummer

J4125

Einführungsdatum

Q4'19

Lithographie

14 nm

Einsatzgebiet

PC / Client / Tablet

Anzahl der Kerne

4

Anzahl der Threads

4

Grundtaktfrequenz des Prozessors

2.00 GHz

Burst-Frequenz

2.70 GHz

Cache

4 MB

Verlustleistung (TDP)

10 W

Max. Speichergröße (abhängig vom Speichertyp)

8 GB

Speichertypen

DDR4/LPDDR4 bis zu 2400 MT/s

Max. Anzahl der Speicherkanäle

2

Unterstützung von ECC-Speicher

Nein


Spezifikationen zum Grafikprozessor und PCIe Anbindung habe ich schon in den vorherigen Teilen aufgeführt. Detaillierte Informationen siehe intel.com.


Wem das TS-253D NAS mit seinen 2 Slots zu klein ist, es gibt auch noch die Varianten:

TS-453D und TS-653D mit 4 bzw. 6 Slots als Desktop / Tower

TS-453DU, TS-453DU-RP, TS-853DU-RP und TS-1253DU-RP mit 4, 8 und 12 Slots als Rackmount Modell


Auch das Erweiterungsgehäuse TL-D400S gibt es in groß:

TL-D800S und TLD1600S mit 8 bzw. 16 Slots als Desktop / Tower

TL-R1200S-RP mit 12 Slots als Rackmount Modell



5. Bisherige Teile


Hier noch einmal die Übersicht aller bisherigen Teile dieser Testberichtreihe über das TS-253 NAS, das TL-D400S Erweiterungsgehäuse, die QM2-2P10GTA1 Erweiterungskarte und den IronWolf Festplatten von Seagate sowie den M.2 SSD IronWolf 510 ebenfalls von Seagate:


  1. Testbericht – TS-253D mit TL-D400S Erweiterungsgehäuse Teil 1: Die Hardware
  2. Testbericht – TS-253D mit TL-D400S Erweiterungsgehäuse Teil 2: Installation, Einrichten, Leistung und mehr
  3. Testbericht – TS-253D mit TL-D400S Erweiterungsgehäuse Teil 3: Performance, Festplattenmodi und mehr
  4. Testbericht – TS-253D Teil 4: Der HDMI-Anschluss
  5. Testbericht – TS-253D mit QM2-2P10GTA1 Erweiterungskarte Teil 5: M.2 SSD Turbo für den Datenspeicher
  6. Testbericht – TS-253D mit QM2-2P10GTA1 Erweiterungskarte Teil 6: M.2 SSD … und noch mehr Speed
  7. Testbericht - TS-253D mit TL-D400S Erweiterungsgehäuse und QM2-2P10GTA1 Erweiterungskarte Teil 7: Das Finale


sowie die Galerie:


Testbericht - TS-253D, TL-D400S, QM2-2P10G1TA



6. Fazit


Nun endlich zu meinem Gesamtfazit (habt Ihr Euch hart verdienen müssen :)) :


NAS - TS-253D aka Quendolin:

Trotz seiner kompakten Größe ist das TS-253D NAS sehr gut erweiterbar. Auch wenn es im Innern eng zu und her geht können 2x 3,5“ Festplatten, 2x Speichermodule und eine PCIe Karte eingebaut werden. Zusätzlich sind reichlich USB und Netzwerkanschlüsse vorhanden, so dass das NAS auch nach extern erweitert werden kann.

Die größte Schwäche die sich das Testmodel leistet ist der geringe Arbeitsspeicher. Der lässt sich aber ohne Probleme aufrüsten, nach Angabe hier im Forum bis zu 32 GB.

Somit lässt sich das NAS sehr universell einsetzten und bei Veränderung entsprechend anpassen.

Man darf trotz allem nicht vergessen um welche Klasse von NAS es sich hier handelt. M.2 SSD und 32 GB RAM machen aus dem Intel Celeron J4125 Prozessor noch keinen Hochleistungs Xeon Prozessor.


Erweiterungsgehäuse – TL-D400S aka Ella:

Spartanisch, aber macht genau das was es soll, nämlich ein NAS um zusätzliche Schächte zu erweitern. Die Festplatten verhalten sich im NAS-Modus wie interne Festplatten und erreichen mit dem mitgelieferten Hostschnittstellen-Adapter an der PCIe-Schnittstelle auch den Durchsatz und die Performance wie die internen Festplatten.

Einziger Nachteil: Die PCIe-Schnittstelle wird durch den notwendigen Adapter belegt und blockiert ihn somit für andere Erweiterungen.


Erweiterungskarte – QM2-2P10GTA1 aka Karla:

Mit der Erweiterungskarte QM2-2P10GTA1 erhält man die Möglichkeit das TS-253D NAS noch weiter auszubauen. Und zwar um 10 GbE und 2x M.2 SSD mit NVMe. Leider begrenzt hier die PCIe Gen2 x4 Schnittstelle die Möglichkeiten und vor allem den Durchsatz. Da diese Einschränkung auch für das TS-253D gilt, passt die Erweiterungskarte so gesehen wieder perfekt zum NAS.

Mit den M.2 SSD erhält man einen ordentlichen Boost im Durchsatz und dies auch schon bei 1 GbE.


HDD FestplattenSeagate IronWolf:

Die IronWolf Festplatten glänzen mit hohem Durchsatz und dies auch bei Dauereinsatz und wissen somit zu überzeugen.

Als Bonus funktionieren sie mit dem in QTS integrieren IronWolf Health Management.

Einziger kleiner Nachteil: Sie sind etwas lauter als manch andere Festplatte. Leistung hat auch seine Schattenseiten.


M.2 SDD FestplattenSeagate IronWolf 510:

Leistung ohne Ende. Was will man mehr. Kaum zu glauben was diese kleinen Zwerge zu leisten vermögen. Leider konnte ich sie in diesem Test nicht mal ansatzweise an ihre Grenzen bringen.

Aber bei diesen M.2 SSD sieht man was die Zukunft sein wird. Im Moment ist der Preis dieser kleinen Kraftzwerge noch der limitierende Faktor. Wenn die Preise weiter so sinken und die Kapazitäten steigen sind die Tage der HDD Festplatten wohl gezählt.


Gesamturteil:

Insgesamt ergibt die Kombination TS-253D mit Seagate IronWolf, sowohl mit dem Erweiterungsgehäuse TL-D400S, ebenfalls mit Seagate IronWolf Festplatten bestückt, als auch die Erweiterungskarte QM2-2P10GTA1 mit Seagate IronWolf 510 M.2 SSD eine gute Kombination, die richtig Freude macht. Alle Komponenten leisten sich auch im Zusammenspiel keine wirklichen Schwächen. Leider hat das TS-253D nicht zwei PCIe Schnittstellen, so dass sowohl das Erweiterungsgehäuse als auch die Erweiterungskarte im Einsatz sein könnte. Aber wie so oft im Leben kann man nicht alles haben, aber mit dem TS-253D bekommt man schon recht viel.



7. Schlusswort


Wie oben schon geschrieben könnte man endlos weiter testen. Wie verhält sich RAID1 gegenüber RAID5 oder RAID6, RAID0 zu JBOD, thick zu thin oder static Volumen und und und…

Auch gibt es noch viele Multimedia-Funktionen. Wie gut funktioniert 4K, wie mit Kodi, Plex, MC etc. Wer schon öfter Berichte von mir gelesen hat weiß, dass ich in diesem Segment nicht so zuhause bin. Vielleicht irgendwann. Aber vorerst überlasse ich diese Tests anderen. :)


An dieser Stelle möchte ich mich nochmals bei QNAP und Seagate für das zur Verfügung stellen der Testgeräte bedanken. Ohne die hätte es keinen Testbericht gegeben.

Einen besonderen Dank auch an christian, der dies wie immer erst ermöglicht hat.