Synology E10M20-T1 M.2 SSD und 10GbE-Karte im Test

Synology verfügt über eine schöne Reihe von NAS-Geräten, die sich hervorragend für SOHO und KMUs eignen. Der einzige Nachteil besteht darin, dass NAS der Mittelklasse normalerweise nicht auf maximale Leistung und Netzwerkgeschwindigkeit ausgelegt sind. Dank einer neuen Zusatzkarte ist das jetzt nicht mehr nötig. Mit der Einführung des Synology E10M20-T1 AIC können Benutzer mit einer Karte viel mehr I/O und Bandbreite erhalten.

Synology verfügt über eine schöne Reihe von NAS-Geräten, die sich hervorragend für SOHO und KMUs eignen. Der einzige Nachteil besteht darin, dass NAS der Mittelklasse normalerweise nicht auf maximale Leistung und Netzwerkgeschwindigkeit ausgelegt sind. Dank einer neuen Zusatzkarte ist das jetzt nicht mehr nötig. Mit der Einführung des Synology E10M20-T1 AIC können Benutzer mit einer Karte viel mehr I/O und Bandbreite erhalten.

Was die Bandbreite angeht, verfügt die Synology E10M20-T1 über einen 10-GbE-Port, wodurch die E/A eines NAS mit integriertem GbE drastisch erhöht wird. Zusätzlich zur verbesserten Netzwerkleistung verfügt die Karte über zwei NVMe-SSD-Steckplätze für M.2-Laufwerke (Formfaktoren 2280 und 22110). Dies bietet Benutzern eine hohe I/O-Leistung und fügt zwei NVMe-Steckplätze für SSD-Cache hinzu, ohne auf Laufwerksschächte verzichten zu müssen. Auf diese Weise können Benutzer ihr NAS mit Festplatten mit hoher Kapazität ausstatten und trotzdem über einen SSD-Cache verfügen. Diese Karte ist auch in einigen älteren NAS-Systemen von Synology besonders nützlich, die nicht über die integrierten SSD-Steckplätze verfügen.

Die Synology E10M20-T1 kann heute für 250 $ abgeholt werden. Für diejenigen, die es vorziehen, haben wir auch eine Video-Komplettlösung der Karte.

Technische Daten der Synology E10M20-T1

Designen und Bauen

Der Synology E10M20-T1 ist ein HHFL-AIC, der in ausgewählte Modelle von Synology NAS passt. Auf einer Seite befinden sich Kühlkörper, die sich über die gesamte Länge der Karte erstrecken.

Durch Entfernen des Kühlkörpers mit vier Schrauben an der Rückseite erhält man Zugriff auf die beiden M.2 NVMe SSD-Schächte. Insgesamt ist es einfach, Laufwerke auf der Karte zu befestigen.

Die Rückseite der Karte ist relativ spartanisch gestaltet. Im Lieferumfang von Synology sind außerdem eine Halterung in voller Größe enthalten, falls diese erforderlich sein sollte, sowie einige Wärmekontaktpads für die SSDs.

Kennzahlen

Um die Synology E10M20-T1 zu testen, haben wir sie in eine eingebaut Synology DS1819 +. Wir haben die Festplattenschächte mit gefüllt WD Red 14 TB Festplatten. Für den Cache haben wir verwendet SNV3400-400G SSDs von Synology. Wir haben die Laufwerke sowohl in der iSCSI- als auch in der CIFS-Konfiguration in RAID6 mit aus- und eingeschaltetem Cache getestet.

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Unser Enterprise-Festplatten-Benchmark-Prozess versetzt jedes Laufwerk in einen stabilen Zustand mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread. Anschließend wird es in festgelegten Intervallen in mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Da Festplatten sehr schnell ihr Nennleistungsniveau erreichen, stellen wir bei jedem Test nur die Hauptabschnitte grafisch dar.

Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:

• Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
• Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
• Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
• Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst vier Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie der maximalen Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern.

• 4K
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 4K
• 8K 70/30
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8K
• 128K (sequentiell)
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 128K

Im ersten unserer Unternehmensworkloads haben wir eine lange Stichprobe zufälliger 4K-Leistung mit 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität gemessen, um unsere Hauptergebnisse zu erhalten. Für CIFS sahen wir 170 IPS-Lesevorgänge und 1,461 IOPS-Schreibvorgänge ohne Cache sowie 4,075 IOPS-Lesevorgänge und 10,950 IOPS-Schreibvorgänge mit aktivem Cache. Für iSCSI verzeichneten wir 2,897 IOPS beim Lesen und 1,502 IOPS beim Schreiben ohne Cache und bei Nutzung des Caches im AIC konnten wir 20,021 IOPS beim Lesen und 22,439 IOPS beim Schreiben sehen.

Bei einer durchschnittlichen Latenz von 4K ermöglichte uns CIFS ohne Cache eine Lesezeit von 1,497 ms und eine Schreibzeit von 176 ms. Beim Einschalten fiel die Lesezeit dann auf 63 ms Lesezeit und 23 ms Schreibzeit. Bei iSCSI waren es 88 ms beim Lesen und 170 ms beim Schreiben. Beim Einschalten des Caches sank die Zeit dann auf 12.8 ms beim Lesen und 11.4 ms beim Schreiben.

Als nächstes kommt die maximale Latenz von 4K. Hier erreichte CIFS ohne Cache 4,476 ms Lese- und 3,360 ms Schreibgeschwindigkeit; Durch die Nutzung des AIC sanken die Werte auf 339 ms beim Lesen und 45 ms beim Schreiben. iSCSI hatte 1,051 ms Lese- und 6,131 ms Schreibzeit ohne Cache, und damit stieg die Leselatenz deutlich auf 11,951 ms, aber die Schreiblatenz sank auf 171 ms.

Unser letzter 4K-Test ist die Standardabweichung. Ohne den Cache ermöglichte uns CIFS hier 228 ms Lese- und 288 ms Schreibzeit, wobei die Cache-Aktivierungslatenz auf 7.3 ms Lese- und 2 ms Schreibzeit sank. Bei iSCSI sahen wir erneut einen Anstieg statt eines Rückgangs bei den Lesevorgängen, von 69 ms ohne Cache auf 196 ms im Cache. Beim Schreiben zeigte sich eine Verbesserung von 282 ms auf 16 ms.

Unser nächster Benchmark misst 100 % sequenziellen 8K-Durchsatz mit einer 16T16Q-Last bei 100 % Lese- und 100 % Schreibvorgängen. Hier hatte die CIFS-Konfiguration ohne Cache 13,989 IOPS beim Lesen und 10,770 IOPS beim Schreiben; Nachdem der Cache aktiviert wurde, stiegen die Zahlen auf 13,055 IOPS beim Lesen und 11,443 IOPS beim Schreiben. Mit iSCSI sahen wir 56,579 IOPS beim Lesen und 30,288 IOPS ohne aktivierten Cache. Mit aktiviertem Cache stieg die Leistung leicht auf 57,774 IOPS beim Lesen und 33,265 IOPS beim Schreiben.

Im Vergleich zur festen maximalen Arbeitslast von 16 Threads und 16 Warteschlangen, die wir im 100 % 4K-Schreibtest durchgeführt haben, skalieren unsere gemischten Arbeitslastprofile die Leistung über eine Vielzahl von Thread-/Warteschlangenkombinationen. In diesen Tests decken wir die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen ab. Im nicht zwischengespeicherten CIFS begann der Durchsatz bei 221 IOPS und endete bei 219 IOPS, was durchweg ziemlich konstant war. Mit der zwischengespeicherten Aktivierung sahen wir, dass CIFS bei 4,597 IOPS begann und bei 4,844 IOPS endete. Bei iSCSI begann der Nicht-Cache bei 519 IOPS und endete bei 1,751 IOPS. Bei aktiviertem Cache sahen wir, dass iSCSI bei 8,308 IOPS begann und bei 1,340 IOPS endete.

Wenn man sich die durchschnittlichen Antwortzeiten bei 8K 70/30 ansieht, begann die CIFS-Konfiguration bei 18 ms und endete bei 1,161 ms ohne Cache, und bei aktiver Karte sank sie zu Beginn auf 860 µs und endete bei 53 ms. Bei iSCSI sahen wir ohne Karte 7.7ms am Anfang und 146ms am Ende, mit der Karte waren es 470µs am Anfang und 191ms am Ende.

Bei einer maximalen Latenz von 8K 70/30 begann die CIFS-Konfiguration bei etwa 1,009 ms und stieg durchgehend auf 4,799 ms. Bei aktiviertem Cache gingen die Werte durchgehend von 523 ms auf 260 ms zurück. Mit iSCSI stieg die Latenz von 1,436 ms auf 5,614 ms ohne Cache und von 640 ms auf 13,588 ms mit Cache.

Für 8K 70/30 Standard Deviation startete die CIFS-Konfiguration bei 26 ms und lief ohne Cache auf 477 ms, mit der NIC stieg sie von 1.3 ms auf 10.1 ms. Für iSCSI sagen wir 17 ms bis 299 ms ohne Cache und 920 µs bis 1,155 ms damit.

Der letzte Enterprise Synthetic Workload-Benchmark ist unser 128K-Test, ein sequenzieller Test mit großen Blöcken, der die höchste sequenzielle Übertragungsgeschwindigkeit für ein Gerät zeigt. In diesem Workload-Szenario erreichte CIFS 1.09 GB/s beim Lesen und 464 MB/s beim Schreiben ohne Cache und 1.14 GB/s beim Lesen und 484 MB/s damit. Für iSCSI sahen wir 1.15 GB/s beim Lesen und 443 MB/s ohne Cache sowie 1.15 GB/s beim Lesen und 615 MB/s beim Schreiben damit.

Schlussfolgerung

Synology hat mit dem Synology E10M10-T20 AIC eine einfache Möglichkeit entwickelt, einer ausgewählten Anzahl seiner NAS-Geräte 1-GbE-Konnektivität und NVMe-Cache hinzuzufügen. Die Karte passt gut zur SSD-Reihe des Unternehmens und verfügt über Steckplätze für zwei 2280- oder 22110-M.2-Formfaktoren. Dadurch können Benutzer das NAS mit Festplatten mit hoher Kapazität bestücken und die Karte dann zur Steigerung der E/A-Leistung verwenden. Und natürlich erhöht der 10-GbE-Port die Netzwerkgeschwindigkeit gegenüber den integrierten GbE-Ports.

Für die Leistung haben wir erneut die genutzt Synology DS1819 + mit WD Red 14 TB Festplatten, nur dieses Mal haben wir den E10M20-T1 AIC mit zwei hinzugefügt Synology SNV3400-400G SSDs. In den meisten, aber nicht allen Fällen konnten wir eine Leistungsverbesserung feststellen. Anstatt die Leistung noch einmal aufzulisten, schauen wir uns zunächst die Unterschiede bei der CIFS-Konfiguration an. Beim 4K-CIFS-Durchsatz verzeichneten wir einen Anstieg von 3,905 IOPS beim Lesen und 9,489 IOPS beim Schreiben. Bei der durchschnittlichen 4K-Latenz sank die Latenz beim Lesen um 1,434 ms und beim Schreiben um 153 ms. Bei der maximalen Latenz von 4K sahen wir einen Rückgang um 4,137 ms beim Lesen und 3,315 ms beim Schreiben. Bei der 4K-Standardabweichung kam es zu einem Rückgang um 220.7 ms beim Lesen und 286 ms beim Schreiben. Bei 100 % 8K sahen wir einen Rückgang um 934 IOPS beim Lesen und einen Anstieg um 673 IOPS beim Schreiben. Große sequentielle Blöcke verzeichneten einen Anstieg von 50 MB/s beim Lesen und 20 MB/s beim Schreiben.

Bei der iSCSI-Leistung sahen wir Höhepunkte des 4K-Durchsatzes mit einer Steigerung von 17,124 IOPS beim Lesen und 20,937 IOPS beim Schreiben. Bei der durchschnittlichen 4K-Latenz konnten wir einen Rückgang um 75.2 ms bei Lesevorgängen und 158.6 ms bei Schreibvorgängen feststellen. Bei der maximalen 4K-Latenz konnten wir einen Anstieg um 10,900 ms beim Lesen und einen Rückgang um 15,960 ms beim Schreiben feststellen. Bei der 4K-Standardabweichung stieg die Latenz erneut um 127 ms beim Lesen und sank bei den Schreibvorgängen um 266 ms. Bei 100 % 8K verzeichneten wir einen Anstieg von 1,200 IOPS beim Lesen und 2,977 IOPS beim Schreiben. Bei großen sequenziellen Blöcken blieb die Lesegeschwindigkeit konstant bei 1.15 GB/s mit oder ohne Cache und die Schreibgeschwindigkeit stieg um 172 MB/s.

Der Synology E10M20-T1 AIC ist eine einfache Möglichkeit, ausgewählten Synology NAS-Modellen 10-GbE-Konnektivität und einen SSD-Cache hinzuzufügen. Obwohl es nicht die gesamte Leistung verbesserte, konnte es in einigen unserer Benchmarks einige deutliche Steigerungen verzeichnen.

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