Análise do Synology DiskStation DS1517+ NAS

O Synology DiskStation DS1517+ é um NAS de 5 compartimentos projetado para criptografia e tarefas intensivas. Alimentado por uma CPU Quad-core de 2.4 GHz com mecanismo de criptografia de hardware AES-NI, o DS1517+ vem equipado com quatro portas LAN de 1 GbE e até 16 GB de RAM DDR3 (canal duplo). A Synology também cita velocidades de 1,165 MB/s e 527.99 MB/s em leitura e gravação sequencial, respectivamente, e pode ser expandida de 50 TB a um máximo de 150 TB usando 15 unidades por meio de duas unidades de expansão DX517.

O DS1517+ pode ser equipado com hardware para adicionar funcionalidade e desempenho por meio do slot de expansão PCI Express, que é acessado pelo painel traseiro, como uma placa de rede de 10 GbE para aumentar as velocidades da rede. Os usuários também podem instalar uma placa adaptadora SSD M.2 dupla (por exemplo, o M2D17) para aumentar significativamente o desempenho geral do sistema. O adaptador Synology suporta fatores de forma 2280/2260/2242 e também uma variedade de diferentes opções M.2 SATA SSD para que você não precise comprar marcas específicas.

Na configuração RAID5, um único DS1517+ suporta até 40 TB de armazenamento total ao aproveitar o M.2. adaptador e cinco HDDs de 10 TB. Caso contrário, o DS1517+ pode reservar dois de seus compartimentos para SSDs de cache de leitura/gravação, enquanto os outros três compartimentos são usados para o armazenamento primário de dados via HDDs.

Apoiado por uma garantia de 3 anos, o Synology DiskStation DS1517+ custa cerca de US $ 745 para a extremidade inferior (2 GB de RAM e sem HDDs).

Especificações do Synology DiskStation DS1517+

CPU
- Modelo da CPU: Intel Atom C2538
- Arquitetura da CPU: 64 bits
- Frequência da CPU: Quad Core 2.4 GHz
Mecanismo de criptografia de hardware (AES-NI)
Memória
- Memória do sistema: 2/8 GB DDR3
- Módulo de memória pré-instalado: 2 GB (1 x 2 GB) / 8 GB (2 x 4 GB)
- Total de slots de memória: 2
- Memória expansível até: 16 GB (8 GB x 2)
Armazenamento
- Baías de unidade: 5
- Máximo de compartimentos de unidade com unidade de expansão: 15
- Tipo de unidade compatível:
  - Disco rígido SATA III / SATA II de 3.5"
  - Disco rígido SATA III / SATA II de 2.5"
  - SSD SATA III/SATA II de 2.5”
- Capacidade bruta interna máxima: 50 TB (10 TB HDD x 5) (a capacidade pode variar de acordo com os tipos de RAID)
- Capacidade bruta máxima com unidades de expansão: 150 TB (10 TB HDD x 15) (a capacidade pode variar de acordo com os tipos de RAID)
- Tamanho máximo de volume único: 108 TB
- Unidades Hot Swappable
Portas externas
- Porta LAN RJ-45 1GbE: 4 (com suporte para agregação de link/failover)
- Porta USB 3.0: 4
- Porta eSATA: 2
Expansão PCIe:
- 1 x slot Gen2 x8 (link x4)
- Suporte a cartão adicional
- M2D17 – Placa adaptadora Dual M.2 SSD para cache SSD
- Placa de interface de rede PCIe
Sistema de arquivo:
- Unidades Internas:
  - Btrfs
  - EXT4
- Unidades externas:
  - Btrfs
  - EXT4
  - EXT3
  - GORDO
  - NTFS
  - HFS +
  - exFAT
Aparência:
- Tamanho (Altura x Largura x Profundidade): 166 mm x 250 mm x 243 mm
- Peso: 4.46 kg
Ventilador do sistema:
- 80 mm x 80 mm x 2 peça
- Modo de velocidade do ventilador
- Modo legal
- Modo silencioso
- Ventilador do sistema de fácil substituição
Suporte sem fio (dongle)
Indicadores LED frontais ajustáveis de brilho
Recuperação de energia
Nível de ruído: 26.2 dB(A)
Ligar / desligar programado
Ativar na LAN/WAN
Unidade de alimentação / adaptador: 200 W
Tensão de alimentação de entrada CA: 100 V a 240 V CA
Frequência de alimentação: 50/60 Hz, monofásica
Consumo de energia:
- 42.1 W (Acesso)
- 23.1 W (hibernação de HDD)
Temperatura ambiente
- Temperatura operacional: 5 ° C a 40 ° C (40 ° F a 104 ° F)
- Temperatura de armazenamento: -20 ° C a 60 ° C (-5 ° F a 140 ° F)
- Umidade relativa: 5% a 95% UR
FDA
FCC Classe B
CE Classe B
BSMI Classe B
Número máximo de volume interno: 512
Número Máximo de Destino iSCSI: 32
Máximo iSCSI LUN: 256
Clone/instantâneo iSCSI LUN, Windows ODX
Tipo de RAID suportado:
- RAID Híbrido Synology
- Basico
- JBOD
- 0 RAID
- 1 RAID
- 5 RAID
- 6 RAID
- 10 RAID
Migração RAID:
- Básico para RAID 1
- Básico para RAID 5
- RAID 1 para RAID 5
- RAID 5 para RAID 6
Expansão de volume com HDDs maiores:
- RAID Híbrido Synology
- 1 RAID
- 5 RAID
- 6 RAID
Expansão de volume adicionando um HDD:
- RAID Híbrido Synology
- 5 RAID
- 6 RAID
- JBOD
Tipo de RAID compatível com Hot Spare global:
- RAID Híbrido Synology
- 1 RAID
- 5 RAID
- 6 RAID
- 10 RAID
Suporte SSD:
- Cache de leitura/gravação do SSD (white paper)
- Guarnição SSD
Garantia: 3 Anos

Concepção e construção

O DiskStation DS1517+ é um NAS compacto, apresentando um invólucro de plástico de alta qualidade com um belo acabamento em preto fosco. Todos os 5 compartimentos de unidade, cada um com uma trava de unidade e indicador de status, são visíveis e facilmente acessíveis. Há também uma boa quantidade de funcionalidade no painel frontal ao redor dessas baias de unidade. Na parte superior estão o indicador de status e o indicador de alerta, que exibem o status do sistema e avisos relacionados ao ventilador ou temperatura, respectivamente. Seguidos por esses LEDs estão o botão liga / desliga e o indicador LAN, o último que exibe o status da conexão de rede. No canto inferior direito está um USB 3.0 Port Connect, onde os usuários podem conectar discos rígidos externos, impressoras USB ou outros dispositivos USB ao DS1517+.

A marca Synology está localizada nas laterais do NAS e serve como ventilação. A RAM é acessada pela parte inferior do DS1517+ removendo os quatro parafusos do painel inferior.

Os ventiladores duplos ocupam a maior parte do espaço do painel traseiro; se um dos ventiladores não funcionar corretamente, você ouvirá um sinal sonoro alto. Ao redor dos ventiladores está o slot de expansão PCI Express (à direita) e a porta de alimentação (à esquerda). Para acessar o slot PCIe, basta remover o parafuso e abrir a tampa. Na parte inferior (da esquerda para a direita), está o Kensington Security Slot, a primeira porta eSATA, quatro portas LAN, o botão de reset, três portas USB 3.0 e a segunda porta eSATA.

Análise de desempenho de aplicativos

Desempenho do SQL Server

Cada VM do SQL Server é configurada com dois vDisks: volume de 100 GB para inicialização e um volume de 500 GB para o banco de dados e arquivos de log. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 64 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Embora nossas cargas de trabalho Sysbench testadas anteriormente tenham saturado a plataforma tanto em E/S de armazenamento quanto em capacidade, o teste de SQL procura desempenho de latência.

Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2, sendo enfatizado pelo Benchmark Factory da Dell para bancos de dados. Embora nosso uso tradicional desse benchmark tenha sido testar grandes bancos de dados de escala 3,000 em armazenamento local ou compartilhado, nesta iteração nos concentramos em executar quatro bancos de dados de escala 1,500 no NAS sobre iSCSI.

Configuração de teste do SQL Server (por VM)

Windows Server 2012 R2
Ocupação de armazenamento: 600 GB alocados, 500 GB usados
SQL Server 2014
- Tamanho do banco de dados: escala 1,500
- Carga de cliente virtual: 15,000
- Memória RAM: 48 GB
Duração do teste: 3 horas
- 2.5 horas de pré-condicionamento
- período de amostra de 30 minutos

Equipamento LoadGen de referência de fábrica SQL Server OLTP

Dell PowerEdge R730 Virtualized SQL cluster de 4 nós
- Oito CPUs Intel E5-2690 v3 para 249 GHz em cluster (dois por nó, 2.6 GHz, 12 núcleos, cache de 30 MB)
- 1 TB de RAM (256 GB por nó, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
- Inicialização do cartão SD (Lexar 16 GB)
- 4 adaptadores Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch para vMotion e rede VM)
- 4 x Emulex 16GB FC HBA de porta dupla
- 4 x NIC de porta dupla Emulex 10GbE
- VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8 CPUs

Ao observar a saída do SQL Server, testamos duas VMs SQL, cada uma com uma carga de 15,000 VU aplicada. Isso nos deu pontuações individuais de TPS variando de 3,108.3 a 3,124.2 (RAID10) e 2,832.2 a 3,044.8 (RAID5). Os resultados agregados chegaram a 6,232.5 TPS e 5,877.1 para RAID10 e RAID5, respectivamente.

Em seguida, analisamos a latência média em que as VMs variaram de 59ms a 83ms (RAID10) e 184ms a 555ms (RAID5), enquanto o desempenho agregado marcou 71ms e 369.5ms, respectivamente.

Desempenho do Sysbench

Cada sysbench A VM é configurada com três vDisks, um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-criado (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (270 GB). Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 60 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Os sistemas de geração de carga são Servidores Dell R730; usamos quatro nesta revisão.

Dell PowerEdge R730 Virtualizado MySQL cluster de 4 a 8 nós

Oito CPUs Intel E5-2690 v3 para 249 GHz em cluster (dois por nó, 2.6 GHz, 12 núcleos, cache de 30 MB)
1 TB de RAM (256 GB por nó, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
Inicialização do cartão SD (Lexar 16 GB)
4 x Emulex 16GB FC HBA de porta dupla
4 x NIC de porta dupla Emulex 10GbE
VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8-CPU

Configuração de teste do Sysbench (por VM)

CentOS 6.3 64 bits
Pegada de armazenamento: 1 TB, 800 GB usados
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabelas de banco de dados: 100
- Tamanho do banco de dados: 10,000,000
- Segmentos de banco de dados: 32
- Memória RAM: 24 GB
Duração do teste: 3 horas
- 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
- 1 hora 32 tópicos

Durante nossos testes de sysbench, analisamos o DS1517+ configurado em RAID10 usando apenas 4 VMs. No desempenho transacional agregado, o DiskStation DS1517+ registrou uma pontuação de 1,518. Para comparar, o Synology RackStation RS12xs de 3617 baias mediu 4,024 TPS com 12 SSDs em RAID10.

Observando a latência média, o DS1517+ registrou uma média de 86.27ms em 4 VMs.

Durante nosso teste MySQL de 4 VMs, o DS1517+ atingiu uma latência média de 99º percentil de 204.59 ms.

Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa

Nosso processo de benchmark de disco rígido corporativo pré-condiciona cada unidade em estado estacionário com a mesma carga de trabalho com a qual o dispositivo será testado sob uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread. Em seguida, ele é testado em intervalos definidos em vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado. Uma vez que os discos rígidos atingem seu nível de desempenho nominal muito rapidamente, apenas representamos graficamente as seções principais de cada teste.

Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:

Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)

Nossa Enterprise Synthetic Workload Analysis inclui quatro perfis baseados em tarefas do mundo real. Esses perfis foram desenvolvidos para facilitar a comparação com nossos benchmarks anteriores, bem como valores amplamente publicados, como velocidade máxima de leitura e gravação de 4k e 8k 70/30, que é comumente usado para unidades corporativas.

4k
- 100% de leitura ou 100% de gravação
- 100% 4K
8k 70/30
- 70% de leitura, 30% de gravação
- 100% 8K
128k (Sequencial)
- 100% de leitura ou 100% de gravação
- 100% 128K

Na primeira de nossas cargas de trabalho corporativas, medimos uma longa amostra de desempenho 4K aleatório com 100% de gravação e 100% de atividade de leitura para obter nossos resultados principais. O desempenho máximo do DS1517+ quando preenchido com o Toshiba HK3R2 SSD iSCSI (RAID10) foi de 27,459 IOPS e 28,234 IOPS em leituras e gravações, respectivamente. Em uma configuração de HDD, o Red 8TB apresentou seu melhor desempenho de leitura, aproveitando a conectividade de armazenamento em nível de bloco iSCSI com 1,187 IOPS, enquanto as gravações tiveram sua melhor exibição no CIFS com 1,112 IOPS.

Ao observar a latência média usando uma carga pesada de 16T/16Q, o DS1517+ registrou seu melhor desempenho quando preenchido com os SSDs HK3R2 configurados em iSCSI (leituras de 9.32ms e gravações de 9.06ms). Observando as configurações do HDD, vemos o Red 8TB em iSCSI com melhor desempenho de leitura (215.62ms) e CIFS com o melhor desempenho de gravação (230.05ms).

Ao observar a latência máxima, o DS1517+ mostrou leituras de 93.7 ms e gravação de 110.0 ms quando configurado com SSDs HK3R2 RAID5 iSCSI. O melhor desempenho de leitura do HDD consistiu na configuração iSCSI enquanto o CIFS teve, mais uma vez, a melhor gravação.

Na última parte do nosso benchmark de 4K, analisamos a consistência da latência por meio do desvio padrão. Nesse cenário, o DS1517+ mediu 11.25 ms de leitura e 14.65 ms de gravação usando os SSDs (RAID10) em iSCSI.

Nosso próximo benchmark mede 100% de taxa de transferência sequencial de 8K com uma carga de 16T/16Q em operações de 100% de leitura e 100% de gravação. Aqui, o Toshiba SSDs iSCSI (RAID10) foi de longe a configuração de melhor desempenho do DS1517+ com 24,251 IOPS de leitura e 26,311 IOPS de gravação.

Em comparação com a carga de trabalho fixa de 16 encadeamentos e 16 filas que executamos no teste de gravação 100% 4k, nossos perfis de carga de trabalho mistos dimensionam o desempenho em uma ampla variedade de combinações de encadeamento/fila. Nesses testes, estendemos a intensidade da carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e 16 filas. Como você pode ver no gráfico abaixo, a configuração Synology DS1517+ HK3R2 RAID5 iSCSI teve taxa de transferência que quase dobrou a da próxima melhor configuração com uma faixa de 7,197 IOPS em rajada para 14,957 IOPS nas profundidades da fila do terminal. Embora o RAID10 geralmente supere o RAID5, neste caso, com o número ímpar de unidades, o RAID5 foi capaz de oferecer maior desempenho.

Ao observar os tempos médios de resposta de 8k 70/30, as configurações da unidade iSCSI em SSDs RAID5 mostraram novamente o melhor desempenho com uma faixa de 0.55 ms a apenas 17.11 ms no 16º Thread/16 Queue. Os SSDs HK3R2 em RAID10 iSCSI não ficaram muito atrás com 1.25ms a 28.57ms.

Nossos resultados de latência máxima mostraram resultados semelhantes entre as configurações de armazenamento em nível de bloco e arquivo usando SSDs. Desta vez, porém, o RAID10 iSCSI teve o melhor desempenho ao final do teste, variando de 58.62ms a 143.46ms.

Os resultados contaram uma história semelhante ao observar o desvio padrão, que mostra a configuração RAID10 iSCSI SSD com o melhor desempenho nas profundidades da fila do terminal (1.19ms a 10.91ms). No entanto, nos primeiros segmentos, a configuração RAID5 iSCSI SSD teve o melhor desempenho por uma margem notável.

O último benchmark Enterprise Synthetic Workload que estamos analisando é nosso teste de 128K, que é um teste sequencial de blocos grandes que mostra a maior velocidade de transferência sequencial para uma unidade de prato. Todas as configurações CIFS apresentaram desempenho muito semelhante (incluindo a configuração Red 8TB HDD CIFS), mostrando velocidades de leitura significativamente mais altas do que iSCSI.

Conclusão

O DS5+ de 1517 baias da Synology é uma atualização sólida da solução NAS SMB de 5 baias da empresa, combinando perfeitamente entre desempenho e acessibilidade. Equipado com uma CPU quad-core de 2.4 GHz, um mecanismo de criptografia de hardware AES-NI, quatro portas LAN de 1 GbE e até 16 GB de RAM DDR3 (canal duplo), este Synology DiskStation funciona bem durante criptografia e aplicativos intensivos. Um único dispositivo DS1517+ tem uma capacidade máxima de 50 TB ao usar cinco HDDs de 10 TB e pode ser expandido ainda mais para mais de 150 TB ao usar duas unidades de expansão DX517.

Seu recurso mais proeminente e exclusivo, no entanto, é o slot de expansão PCI Express. Acessados pelo painel traseiro, os usuários podem adicionar componentes adicionais de alto desempenho, como uma NIC de 10 GbE para aumentar as velocidades da rede ou uma placa adaptadora SSD M.2 dupla para aumentar significativamente o desempenho geral do sistema. Para o último, o adaptador M.2 da Synology suporta fatores de forma 2280/2260/2242, que por sua vez suportam muitas opções diferentes de SSD M.2 SATA. A instalação foi rápida e fácil, tornando este DiskStation altamente versátil.

Em termos de desempenho, o DS1517+ teve seus melhores resultados (especificamente atividade de leitura) quando configurado em iSCSI usando SSDs Toshiba HK3R2, sem nenhuma surpresa. Por exemplo, ele postou 27,459 IOPS lidos e 28,234 IOPS gravados em comparação com 7,536 IOPS lidos e 16,733 IOPS gravados no CIFS durante nossa longa amostra de benchmark aleatório de 4k (com 100% de gravação e 100% de atividade de leitura). Durante nossos testes de taxa de transferência sequencial de 8K, o DS1517+ mediu 24,251 IOPS de leitura e 26,311 IOPS de gravação na mesma configuração iSCSI.

Os resultados contaram uma história semelhante ao analisar os resultados de nossos perfis de carga de trabalho mistos, pois a configuração do Synology DS1517+ HK3R2 iSCSI (RAID5) superou com folga o desempenho do CIFS. Esses resultados quase dobraram a próxima melhor configuração iSCSI e quase quadruplicaram o desempenho da conectividade CIFS. No entanto, durante nosso teste de bloco grande de 128K, todas as configurações CIFS apresentaram o melhor desempenho por uma ampla margem (mesmo quando preenchidas com HDDs Red de 8 TB), destacadas por uma atividade de leitura significativamente maior em comparação com iSCSI.

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