L'apparecchiatura NAS in generale si propone di fornire buone prestazioni in un pacchetto compatto e facile da gestire, mentre lo fa con un hardware specificato in modo molto modesto.
Questo approccio è in contrasto con le configurazioni di server tipiche che hanno CPU estremamente potenti e gigabyte di RAM. Questi richiedono un monitoraggio costante, una gestione del calore e spesso uno spazio fisico sostanzialmente maggiore.
Uno degli svantaggi dell'approccio NAS è che se vengono fatte pesanti richieste alle sue risorse, e durante questo periodo possono essere rapidamente sopraffatte.
In tali circostanze, qualsiasi mezzo per accelerare le operazioni dell'unità è ben accetto e la tendenza attuale è quella di mitigare il martellamento che il file system subisce utilizzando una cache.
Molti dei progetti NAS orientati al business hanno la possibilità di aumentare la RAM installata, ma poiché le piattaforme utilizzate da queste macchine non sono PC workstation, sono spesso limitate a 6 GB o 8 GB di dimensione.
Un approccio migliore e generalmente più economico consiste nell'utilizzare l'archiviazione SSD come cache intermedia che si trova tra il sistema e i dischi rigidi fisici, fornendo un mezzo per eseguire i dischi rigidi in modo efficiente e mantenere le prestazioni del sistema nei momenti difficili.
L'ultima generazione di scatole NAS è piena di modelli che includono slot M.2 per questo scopo e i produttori di archiviazione si stanno ora rivolgendo a questo mercato emergente.
Il primo a uscire è Seagate con l'IronWolf 510, un SSD NVMe M.2 che può eliminare le operazioni più intense e consentire al NAS di gestire più utenti simultanei.
Ma questa è una scelta costosa, che deve giustificare il prezzo di acquisto.
Prezzo
Seagate IronWolf è disponibile in quattro capacità; 240 GB, 480 GB, 960 GB e 1,92 TB.
La tecnologia mirata ai NAS NVMe non è economica, come dimostrano bene rispettivamente $ 119,99, $ 169,99, $ 319,99 e $ 539,99 per quelle capacità.
Design
Dal punto di vista di un semplice profano, Seagate IronWolf 510 assomiglia a qualsiasi altro dispositivo di archiviazione M.2 NVMe. E infatti, è possibile montarlo su una scheda madre o scheda figlia che supporti NVMe e utilizzarlo in un PC come qualsiasi altra unità NVMe.
Le differenze tra questa unità e un Seagate FireCuda 510, Samsung 970 EVO o WD Blue SN550 sono interne, non solo variazioni nel controller e nei moduli NAND, ma nel modo in cui queste unità sono progettate esplicitamente per le operazioni NAS.
Detto questo, utilizza ancora il controller SSD Phison NVMe, la DRAM DDR4 per il caching e il flash NAND TLC come componenti critici.
Ma la salsa speciale qui è che invece di utilizzare il tipico controller Phison PS5012-E12, questo stick monta il dispositivo Phison PS5012-E12DC di classe enterprise.
Questo controller a 28 nm ha la capacità di fornire fino a 3200 MB / s in letture sequenziali e 3200 MB / s in scritture sequenziali, ma fornisce anche una durata estesa, latenze ridotte e prestazioni costanti su una varietà di carichi di lavoro.
Un problema che risolve anche, che rende le unità NVMe standard inadatte per la distribuzione NAS, è che ha una protezione intrinseca dei dati in caso di perdita di alimentazione.
Se il potere viene strappato mentre un file è parzialmente scritto, lasciando pacchetti di dati non risolti nella cache, potrebbe facilmente provocare il danneggiamento di un volume NAS.
Il controller Phison PS5012-E12 accetta questa possibilità, montando circuiti e condensatori aggiuntivi per fornire tempo operativo extra per svuotare RAM e buffer, in caso di peggio.
Va da sé che eseguire un NAS mission-critical senza un UPS (gruppo di continuità) è un'impresa rischiosa. Le protezioni nell'IronWolf 510 non dovrebbero essere necessarie, ma anche nel sistema meglio gestito possono verificarsi eventi sfortunati.
Un'altra preoccupazione delle operazioni del server è un piccolo problema tecnico che corrompe i dati mentre si spostano attraverso il sistema e questa piattaforma è progettata per gestire questi rari eventi fornendo un mezzo per monitorare i dati mentre viaggiano dal dispositivo host alla flash NAND.
La maggior parte delle unità NVMe ha uno schema di correzione dei dati, ma il test delle parità in questo dispositivo dovrebbe prevenire efficacemente gli errori soft.
L'altra caratteristica importante di questa unità è che il motore LDPC ECC dei controller è stato ottimizzato per migliorare la resistenza NAND, consentendo ai 240 GB, 480 GB, 960 GB e 1,92 TB di avere TBW (byte totali scritti) di 435 TB, 875 TB, 1.750 TB e 3.500 TB. rispettivamente.
Nella brochure IronWolf 510, utilizza l'acronimo DWPD (drive writes per day) e dichiara che il valore è 1.
Ciò significa che se hai installato l'IronWolf 510 da 960 GB, dovrebbe essere in grado di far passare 960 GB attraverso l'unità cache ogni 24 ore e ottenere comunque la sua garanzia di cinque anni.
E i numeri TBW supportano questa ipotesi.
Se si confronta la resistenza con le tipiche unità NVMe desktop, in cui un'unità da 1 TB potrebbe avere un TBW di 600 TB, l'IronWolf 510 ha un'aspettativa di vita di almeno il triplo di tale valore.
Questa unità viene inoltre fornita con un piano di servizi di recupero dati Rescue di 2 anni. Ma essendo realistici, il recupero dei dati da una struttura di file convenzionale è un problema, ma dare un senso a come un sistema operativo NAS potrebbe utilizzare lo spazio della cache su un'unità ed estrarre interi file sembra un esercizio non plausibile nella migliore delle ipotesi.
Prestazione
PUNTI DI RIFERIMENTIEcco come si è comportato l'unità Seagate IronWolf 510 nei nostri test di benchmark:
CrystalDiskMark: 3022MBps (leggi); 964MBps (scrittura)
Atto: 3115 MBps (letto, 256 MB); 967 MBps (scrittura, 256 MB)
COME SSD: 2658 MBps (lettura successiva); 897MBps (scrittura successiva)
Abbiamo testato un 1,92 TB utilizzando una piattaforma di test AMD Ryzen e benchmark sintetici per accedere alle prestazioni dell'unità. Non abbiamo il tempo o le strutture per testare il TBW di questo dispositivo, quindi questi numeri devono essere presi in buona fede.
La nostra reazione immediata ai benchmark sintetici è che le prestazioni di lettura di questa unità sono accettabili, ma la velocità di scrittura è inferiore a quanto ci aspettavamo.
Nel tentativo di spiegare una velocità di scrittura inferiore a 1000 MB / s, questa unità deve mantenere uno scenario in cui la perdita di potenza non sarà catastrofica. Pertanto la quantità di dati di scrittura nella cache RAM non può superare la capacità dei condensatori di proteggere tali dati in celle NAND non volatili prima che l'alimentazione sia completamente persa.
Riteniamo che Samsung abbia trovato un modo per negarlo in qualche modo e migliorare le prestazioni di scrittura a circa 1.430 MB / s, ma nessuno dei due può offrire le prestazioni di scrittura di 3.000 MB / s delle unità consumer.
Entrambi hanno funzionato meglio di Synology, in quanto può gestire solo 550 MB di scrittura su SNV3400-400G.
Sebbene non abbiamo ufficialmente testato il Samsung 983 DCT, sembra avere un netto vantaggio in scrittura rispetto all'IronWolf 510, ma l'unità Seagate offre IOPS migliori.
Il modo in cui ciò potrebbe avere un impatto complessivo sulle prestazioni quando l'unità viene utilizzata esclusivamente per la memorizzazione nella cache e non per l'accesso diretto ai file è discutibile. Ma sospettiamo che per coloro che utilizzano un NAS esclusivamente per il servizio di file, il Samsung potrebbe essere la scelta migliore, mentre chi lo utilizza per le applicazioni installate dal NAS potrebbe trovare l'IronWolf 510 la cache preferita.
NAS e SSD
Quando una scatola NAS è piena di dischi rigidi fisici, ci sono limiti realistici alla velocità con cui può leggere e scrivere anche con una configurazione RAID perfettamente progettata. In genere, un disco rigido legge e scrive a circa 150 MB / s, con un pacchetto RAID da cinque unità che fornisce circa 400-450 MB / s in totale, o l'equivalente di un singolo SSD connesso SATA.
Non ci vuole molta abilità matematica per rendersi conto che l'IronWolf 510 con 3.000 MB / s in lettura e 1.000 MB / s in scrittura non sono esattamente abbinati alla memoria fisica in quella configurazione ipotetica. A meno che il pacchetto di unità non sia composto da 10 o anche 20 unità, l'inviluppo delle prestazioni è allineato meglio se le unità non sono dischi rigidi, ma SSD SATA.
Forse tra un paio d'anni gli SSD SATA da 4 TB saranno economici e le scatole NAS ne saranno inondate, e l'IronWolf 510 avrà quindi sostanzialmente più senso.
In alternativa, probabilmente smetteremo di utilizzare SATA e monteremo SSD M.2 nelle nuove minuscole scatole NAS e dimenticheremo completamente le operazioni di memorizzazione nella cache.
A causa di questo futuro alquanto prevedibile, la finestra di opportunità per dispositivi come l'IronWolf 510 sarà breve e la prossima unità di questa serie sarà molto probabilmente promossa come cache o archiviazione.
Tuttavia, questi dispositivi futuri avranno ancora bisogno di una struttura come le offerte IronWolf 510 con mitigazione intrinseca dell'interruzione dell'alimentazione, rendendo più probabile che i progetti futuri potrebbero incorporarlo in tutto lo storage NVMe e non solo in quelli specificamente realizzati per l'uso NAS.
Concorrenti
Synology ha due unità NVMe progettate da NAS, SNV3400-400G e SNV3500-400G, entrambe con capacità di soli 400 GB e che non si confrontano bene con la resistenza o le prestazioni dell'IronWolf 510. Inoltre, fanno sembrare l'unità Seagate leggermente meno costosa , con l'SNV3400-400G che costa in genere $ 225 per 400 GB, mentre l'IronWolf 510 costa $ 169,99 per 480 GB di capacità.
L'unico altro marchio importante che ha un'unità NVMe ottimizzata per NAS è Samsung con il suo 983 DCT, costruito attorno al controller Samsung Phoenix. È disponibile sia con capacità da 960 GB che da 1,92 TB, ha un DWPD simile e costa $ 277 per il modello da 960 GB.
Quel prezzo è inferiore all'IronWolf 510, ma abbiamo visto il modello da 1 TB scontato a questo livello.
Verdetto finale
Dato il costo minimo della NAND attualmente, a causa di un consumo inferiore al previsto e del miglioramento dei rendimenti di produzione, il valore dell'IronWolf 510 è il suo più grande punto critico.
È molto più di un'unità NVMe consumer, sebbene sia più economica della costosa Synology SNV3000.
Anche se siamo rimasti colpiti da alcune delle tecnologie che Seagate ha inserito nel 510, ci sono ancora molti avvertimenti sull'utilizzo di NVMe nel NAS, non ultime quelle limitazioni imposte dai produttori di NAS.
Abbiamo notato che alcuni, come Synology, non consentono di utilizzare l'archiviazione NVMe per scopi diversi dalla memorizzazione nella cache e altri consentono che sia entrambi.
L'aumento della cache aggiungendo un'unità come l'IronWolf 510 risolverà solo alcuni problemi di prestazioni, non tutti.
È utile per migliorare i problemi di prestazioni causati da un gran numero di file in una singola cartella, numerosi e piccoli file a cui si accede frequentemente. Sono utili anche per applicazioni basate su NAS che coinvolgono database e manipolazione di grandi set di dati.
Dove non aiutano molto è in alcuni degli esercizi che richiedono molto tempo che una scatola NAS può intraprendere, come convalida della superficie o ricostruzione. Inoltre, i trasferimenti di file ai sistemi host collegati non verranno eseguiti più rapidamente, poiché il limite è la larghezza di banda della rete.
Prima di saltare con entrambi i piedi e investire pesantemente, potrebbe valere la pena considerare se il problema delle prestazioni verrà affrontato da uno o più di questi.
Seagate IronWolf 510 è una soluzione costosa da un elenco notevolmente ristretto di costosi SSD NAS e uno che deve essere distribuito con una certa pianificazione se deve essere considerato utile.
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