ЩО ТАКЕ ПАМ'ЯТКА КАШ?
Кеш , також відомий як кеш або буфер, - це область на вашому жорсткому диску, де зберігаються найбільш використовувані дані. Ця область характеризується значно більшою швидкістю читання, ніж сам диск, завдяки якій доступ до збережених у ній даних значно коротший. Залежно від розміру диска, ми можемо мати справу з пам'яттю від 128 Кб до 128 Мб. Зазвичай ця пам'ять поділяється на 2 частини:
- область підсистеми - відповідає за попереднє читання та буферизацію читання
- лінива область запису
ФУНКЦІОНАЛЬНІСТЬ І ПЕРЕВАГИ ПАМ’ЯТІ КАШ
Зв'язок між диском та контролером здійснюється за допомогою шини, яка відбувається швидше, ніж на найшвидших вбудованих жорстких дисках . Це дозволяє зберігати дані в буфері та надсилати контролеру без необхідності доступу до носія. Весь процес позитивно впливає на швидкість роботи системи.
SSD Драйв, як КАШ
SSD дуже швидкі, але їх співвідношення витрат і продуктивності все ще дуже високе. Використання їх на серверах NAS з великою кількістю дискових відсіків було б досить дорогим рішенням. Тож як пришвидшити роботу і при цьому не переплатити? Рішення полягає у використанні т. Зв кеш-накопичувачі - SSD - як кеш. Замість того, щоб купувати багато містких і дорогих SSD, досить придбати один-два значно меншої ємності. Це рішення дозволяє прискорити роботу всієї матриці або будь-якого обраного носія.
ПРОЦЕДУРА ТЕСТУВАННЯ
Пристрій LOCKSTOR 8, на якому ми будемо тестуватись, - це сервер Asustor NAS , зокрема модель AS6508T .
Результати тестування покажуть, чи використання дисків SSD в якості кешу прискорить роботу пристрою.
На сервері є 8 жорстких дисків . Чотири більші, ємністю ~ 1,82 ТБ ГБ, створили об'єм 1 (NAS1), ще чотири об'ємом ~ 500 ГБ створили об'єм 2 (NAS2). Для створення обох обсягів був використаний стандарт RAID 6. У якості кешу було встановлено SSD M.2 Seagate IronWolf 510 SS ємністю 1,92 ТБ.
Обидва томи були змонтовані через iSCSI на комп'ютері з Windows 10, завдяки чому вони виглядали як "фізичні" диски.
Перший тест - це стандартне дуплексне копіювання , тобто копіювання файлів із змонтованих дисків на локальний диск комп'ютера та назад. Ми вимірюємо час та швидкість копіювання у двох варіантах: 1) без кешованого диска, 2) із встановленим кеш-диском. Для цього було використано 6288 фотографій у форматі JPG.webp та один файл розміром 3,7 ГБ, створений за допомогою інструменту, доступного в Windows під назвою fsutil.
Другий тест був розроблений за допомогою ATTO Disk Benchmark версії 4.01.0f1, яка вимірювала швидкість читання та запису дисків. Тест також проводився у двох варіантах - без кеш-диска та з диском.
Третій і останній тест - перевірити час і швидкість копіювання файлів вагою 43 Гб в межах одного обсягу, однак за допомогою інтерфейсу, доступного на сервері NAS, до якого ми мали доступ через веб-браузер. Тут ми також запропонували 2 варіанти - без кеш-диска та з підключеним кеш-диском.
ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАТФОРМИ
- Процесор: чотирьохядерний процесор Intel Atom 2,10 ГГц
- ОЗУ: 8 ГБ DDR4 - 2133 SO DIMM
- Мережеві карти: подвійний 10-гігабітовий Ethernet Intel та 2,5-гігабітовий Ethernet Realtek 2,5 Real
- Кількість відсіків накопичувача SATA: 8
- Кількість портів кешу M.2 : 2
ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ IRONWOLF 510
- Ємність: 1,92 ТБ
- Формат: М.2
- Інтерфейс: PCIe NVMe 3.0 x4
- Швидкість читання (макс.): 3150 Мб / с
- Швидкість запису (макс.): 850 Мб / с
- Випадкове читання: 290 000 IOPS
- Випадкове записування: 27 000 IOPS
- Тип кістки: TLC
- MTBF: 1800 000 годин
ТЕСТИ
Тест 1. Копіювання файлів (1 файл 3,7 ГБ та фотографії 30,4 ГБ)
а) без встановленого кеша SSD
б) із встановленим кешем SSD
Тест 2. Тест диска ATTO
Швидкість читання та запису (без кешу) - том 1 (NAS1)
Швидкість читання / запису (з кешем) - Том 1 (NAS1)
Швидкість читання та запису (без кешу) - Том 2 (NAS2)
Швидкість читання / запису (з кешем) - Том 2 (NAS2)
Кількість входів і виходів (без кешу) - том 1 (NAS1)
Кількість входів і виходів (з кешем) - том 1 (NAS1)
Кількість входів і виходів (без кешу) - том 2 (NAS2)
Кількість входів і виходів (з кешем) - том 2 (NAS2)
Тест 3. Копіювання в об'єм у середовищі NAS
SEAGATE IRONWOLF 510 SSD
Для використання в тестах редакція отримала 2 накопичувачі Seagate , а саме моделі IronWolf 510 місткістю 480 ГБ і 1,92 ТБ . Окрім цих двох варіантів, IronWolf 510 також доступний у 240 ГБ та 960 ГБ варіантів. Таблиця із специфікацією кожного з 4 згаданих варіантів представлена нижче.
Варто зазначити, що накопичувачі IronWolf 510 дозволяють проводити єдиний, повний щоденний запис так званої DWPD (пристрій / привід записує за день) всієї ємності пам'яті. Це дуже рідкісна особливість, яка досить чітко підказує довговічність та рівень експлуатаційних характеристик, які передбачає виробник. Крім того, програмне забезпечення IHM (IronWolf Health Management), яке працює на популярних системах NAS, підтримує ваші диски IronWolf. IHM може запобігти зовнішньому втручанню негативно впливати на здоров'я NAS та встановлених в ньому дисків. Коли система виявить будь-які порушення на диску, IMH втрутиться та зробить резервну копію даних.
ПІДСУМОК
Як видно з проведених тестів, використання SSD дисків як кешу не прискорить всі можливі операції, але, безумовно, позитивно вплине на швидкість повторюваних операцій. Сюди можна віднести запущені програми, роботу з важкими базами даних або навіть завантаження карт в іграх.
Досягнення сприятливих результатів вимагає ситуації, коли дані принаймні кладеться в кеш-пам'ять, щоб можна було прочитати безпосередньо з нього. Ми вважаємо, що використання SSD-накопичувачів Seagate IronWolf 510 в якості кешу є прийнятним рішенням. Це дозволяє значно прискорити операції читання і запису на старих дисках жорсткого диска, тим самим дозволяючи просте, але ефективне оновлення існуючої інфраструктури.