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520evoli
2019-03-25 00:52 |
樓主
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![]() 男人不言快,但是跑得快一直是男人的夢想與浪漫。------- by 520evoli 本文著重在 Thunderbolt™ 3 電腦與TVS-x72 XT NAS間10Gb高速傳檔的測試,身為本科系的IT從業人員,對於高端資訊產品總有不斷探索的無窮慾望,在看到TVS-472 XT的具備企業級的強大性能後,便迫不及待的想來一親芳澤,在文章開始前,先來聊聊先早在測試另外一台10Gb介面的NAS時,筆者所遇到的困局。 ![]() ▍困局 :先早的NAS的測試窘境 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 由於先早的NAS沒有Thunderbolt™ 3介面,採用的方式便是屁股對屁股以10Gb網路卡對連,記得當時還到機房去借用一塊Server級的DELL Dual Port 10Gb網路卡,單一張網路卡比NAS還要貴,NAS內部也沒有PCIe m.2介面,僅以兩顆HDD設定成RAID 1來測試實際情境,當然由於HDD的機械動作所限制,無法餵飽10Gb網路卡的介面速度,這也是檔案傳輸的短板效應。筆者當時為了測試10Gb網路卡的效能,還特別在NAS上特別挪用了1GB RAM來設定了RAMDisk,另外也有網友大大以兩顆SATA介面的SSD組成RAID 1來測試,想當然爾這兩種都不是貼近使用者體驗的測試方案,充其量只是表現出10Gb網路介面的能力,典型配置的NAS配置方式不會浪費占用昂貴的主記憶體,NAS上也不會用小容量SSD來占用SATA Port。 ▍致敬 :電腦科學的傳統套路 - 記憶體階層管理 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 突破:現在TVS-472 XT NAS具備了兩個PCIe m.2介面,能以NVMe SSD突破天際的I/O速度來直接面對10Gb網路介面,此時此刻便可以致敬Computer Science的傳統套路 - 記憶體階層管理,本文測試情境便採用混碟模式,以WD Black NVMe SSD作為磁碟快取,而兩顆組成RAID 1的WD RED PRO 10TB傳統硬碟則作為主存放區,建構一個不僅有大容量,更能充分餵飽10Gb網路介面的儲存環境。 ![]() 《何謂記憶體階層管理》 先來段工程師才懂得笑話。 主管:「整理一下你的座位,太多東西,亂七八糟看起來就像是垃圾堆一樣!」 520evoli:「書櫃是主記憶體,抽屜是L2 cache,桌面是L1 cache,我這是在實作記憶體階層管理,雖然桌面看起來亂亂的,在本質上卻大大的提升拿東西的效率啊!」 主管:「那好吧,那我現在呼叫520evoli這個API,進行garbage collection。」 電腦架構不斷更迭,半導體製程日新月異,NAS系統存取效能卻常在I/O瓶頸上,基於價位與容量上的考量,並不會完全使用地表最高速的儲存裝置來存放,故可以在計算機科學的許多領域皆見到階層式記憶體的概念,磁碟快取機制就屬於此種概念。 而磁碟快取機制的概念之所以能work,理論上是基於程式碼或資料分布的區域特性,剛剛存取過的程式碼或資料片段,在極短時間內即有可能會重複讀取,此時只要在最快的儲存媒體(RAM或SSD)中存放鄰近資料,不必再往低速儲存裝置(如HDD)搜尋,就像上面冷笑話的桌面一樣,剛剛看過的書就放在桌上,不用到書櫃去找。 ▍外接比內接快的時代:Thunderbolt 3 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● Thunderbolt 3 向下相容 USB 3.1,更採用 Type-C實體連接埠,但是與 USB-IF 所推出的 USB規範卻大盡相同。 Intel將 Thunderbolt 3 規範提交至USB Promoter Group, 企圖成為USB 4的功能之一。 目前的Thunderbolt 3實際應用上,最常見的依然是外接式儲存裝置,無論是NAS、DAS還是外接硬碟與讀卡機,箇中原因正是這些裝置的控制晶片,基本上都是採用PCIe和主機相互溝通。 Thunderbolt 3的實體連接埠採用最流行的USB Type-C介面,可傳輸USB/PCIe/DisplayPort等訊號,還支援PD(Power Delivery)在線材的傳輸資料與電力能力。 對於一般使用者而言,提早採用Thunderbolt 3,正表示敞開雙臂迎接未來,不管Thunderbolt3會不會成為USB 4的一部分,現階段對於Thunderbolt3的運用也不算少,而且他還比10GbE的網路介面快,等同一個超高速的外部匯流排系統,外接比內接快的時代即將來臨。 ▍本文大綱 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 1. 主角登場:TVS-472XT產品開箱 2. QNA-T310G1T產品開箱 3. Intel NUC產品開箱 4. TVS-472XT的第一次開機 5. WD Black NVMe SSD 與 WD Red Pro NAS 專用硬碟跑分測試(QTier與SSD Cache) 6. 有T2E,不用買10Gb網路卡 7. QTS的優化與APP(File、Video、Music、Photo與QSirch) 8. 買一送多的概念:ContainerStation 9. 好用的手機APP(QSync、Qfile、QVPN、Qmusic、Qremote與Acronis Mobile...等等) 10. 4K影片測試(HybridDesk Station、HD Player) 11. 混合型備份與同步( Hybrid Backup Sync) 12. TVS-472XT + 手機合體 = 0元視訊監控主機(QVR Pro) 13. 心得感想 ▍主角登場:TVS-472XT產品外觀 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ![]() ▲ QNAP TVS-x72 XT系列產品正面外觀,本機體為4 bay機種,故為TVS-472XT。 ![]() ▲ 產品正面右下角為電源開關、快速複製鍵與USB連接孔。 ![]() ▲ QNAP TVS-472XT產品正面右上角的標籤,標示了本產品的特性就在於八代的Intel中央處理器以及2個NVMe M.2插槽、兩個Thunderbolt 3連接孔以及一個10GBASE-T連接孔。 ![]() ▲ QNAP TVS-472XT背面外觀,具備許多散熱風扇與介面連接孔。 ![]() ▲ 圖面上是兩個QNAP QM2 PCIe Expansion Slot,其中一個已經裝上dual port的ThunderBolt 3介面卡,有閃電符號的才是ThunderBolt 3,千萬不要跟USB Type-C搞混了。 ![]() ▲ NAS中間有許多OnBoard的接口,最上為HDMI視訊接口,再往下為10GbE網路介面,最下方並排的為1GbE的兩個RJ-45網路連接孔,以及Type-A與Type-C USB介面,記得有閃電符號的才是ThunderBolt 3,筆者一開就是是笨笨把ThunderBolt裝置往Type-C USB連接孔插,找半天抓不到裝置。 ![]() ▲ 線材部分也是同樣的道理,有閃電符號的才是ThunderBolt 3,千萬不要跟USB Type-C傳輸線搞混了。(此線材非NAS提供) ![]() ▲ TVS-472XT的處理器採用Intel® Pentium® Gold G5400T 雙核心 3.1 GHz 處理器,為64-bit架構,GPU為內建的Intel® UHD Graphics 610,在PASSMark網站上查詢到Pentium G5400T的相對跑分逼近第六代的i3處理器,據此約略可知G5400T相當地強。基本上i3 6100搭配Linux可以跑多快,TVS-472XT差不多就可以跑多快。 ▍QNA T310G1T 網路卡產品外觀 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ![]() ▲ 為能完整測試ThunderBolt 3的效能,這次也借到了QNA T310G1T 網路卡來測試。 [align=start] [align=start] ![]() ▲ 上圖為產品外盒。 ![]() ▲ 取出QNA T310G1T 網路卡主體與隨盒附上的ThunderBolt 3傳輸線,同樣須記得有閃電符號的才是ThunderBolt 3。 ![]() ▲ QNA T310G1T 網路卡下方為ThunderBolt 3連結孔以及資料傳輸信號燈。沒有閃電符號就不是ThunderBolt 3,很重要所以說了第三次,下面還會出現一次閃電符號,所會說第四次。 ![]() ▲ QNA T310G1T 網路卡上方則為NBASE-T RJ45連接孔。 ![]() ▲ QNA T310G1T 網路卡產品背面標示。 ![]() ![]() ▍Intel NUC開箱介紹 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 筆者的高中同學將美容診所搬遷到左營,但是他跟筆者表示,先前使用桌上型電腦,顯得環境很凌亂與擁擠,與美容診所的形象大異其趣,問筆者有無解決之道,筆者馬上推薦使用Intel NUC來解決這個難題。 ![]() ▲ 筆者商借了一台支援ThunderBolt 3的Intel NUC來安裝QNA-T310G1T,NUC屬於迷你電腦 的一種,不過不要看它嬌小,性能可不簡單。 ![]() ▲ Intel NUC上的介面都跟TVS-472XT差不多,由左至右依序為電源孔、HDMI視訊連接孔、10GbE網路介面、兩個USB 3.1 gen 1連接孔,最右方為有閃電符號的才是ThunderBolt 3,沒有閃電符號就不是ThunderBolt 3,很重要所以說了第四次。 ![]() ▲ Intel NUC還直接支援SD卡的讀取。 ![]() ▲ Intel NUC正面有兩個USB 3.1插孔,分別是gen 1與gen2,再往右為音源接孔及電源開關。 ![]() ▲ Intel NUC附上螢幕固定底盤,可以依VESA規範的孔位跟螢幕組成AIO。 ![]() ▲ 電壓轉換採變壓器型式。 ![]() ▲ 由於借到的這台INTEL NUC沒有附上OS,所以筆者打開四個螺絲,以便安裝自己的2.5"SSD。 ![]() ![]() ▲ 處理器採用Intel Core i7-8559U,難怪運行起來這麼順暢。 ![]() ▲ 我本把Intel NUC放到一般主機的光碟機置放為製作比較,大小只有一般光碟機的幾分之一而已,原來這麼小的電腦可以有這麼高效的規格,以往要高效的電腦都又大又重,NUC表現真的很亮眼。 ![]() ▲ 最後先透過手機下載驅動程式,上完驅動程式便完成了NUC的準備工作。 ▍TVS-472XT的第一次開機 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ![]() ![]() ![]() ▲ 以瀏覽器登入TVS-472XT後,進行基本的組態設定,QNAP的管理介面相當容易上手,就不在此占用篇幅。 ▍網路介面&磁碟速度測試 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 公司主管問我說有沒有速度與NVMe SSD相同,但存儲空間卻與HDD同樣巨大的儲存產品,我馬上報告主管,可以採用TVS-472XT,因為可以使用有SSD快取功能的QTier,本小節也是本文的重點,以兩種測試情境來測試TVS-472XT的傳輸效能。 ![]() ▲ 作為主要資料碟的兩顆WD NAS Pro 10GB專用硬碟,一般設定為鏡射模式來保護資料安全, ![]() ▲ 在NAS上安裝傳統硬碟想必不是什麼難事,安裝與設定步驟就先跳過。 ![]() ▲ 主要作為SSD Cache的M.2外型的WD Black NVMe SSD,包裝上標示最高速度可以達3400MB/s。 ![]() ▲ M.2外型的WD Black NVMe SSD本體,容量為1TB,稱之為PC玩家的夢幻逸品也不為過。 ![]() ▲ 拆開機殼便可以直接動手安裝m.2 SSD,用一隻原子筆頂住SSD,另外一隻手就可以用十字起子鎖上螺絲。 ![]() ▲ 第一次測試兩顆WD Red Pro 10TB NAS專用硬碟做RAID 1的讀寫速度。 ![]() ▲ 關於在傳檔測速部分,測試兩顆WD Red Pro 10TB NAS專用硬碟做RAID 1, 以SAMBA作為傳輸協定,讀寫400MB檔案的測試分數共四次,其平均寫入速度為354M/Sec,讀取速度為907.45MB/Sec。 ![]() ▲ 在QNAP管理介面中的讀取效能測試結果,兩顆WD Red Pro 10TB NAS專用硬碟大約在240MB/sec與145上下的IOPS,WD Black NVMe SSD則為1.56GB/sec與232515的IOPS,在這裡就知道使用NVMe SSD的小檔案時的效能差異。 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ▲ 以Linux hdparm指令在具備SSD快取的分割區測試寫入速度最高為1211GB/sec。 ![]() ![]() [註]: FTP的傳輸方式是以漸增的形式來增加傳輸速率,由於檔案太小以至於未達到介面速度便傳完檔案,實際上在傳送更大檔案或是使用其他傳輸協定時,有機會達到更快的速度,例如參考下面Qtier儲存池的測試。 ![]() ▲ 使用Qtier來建立儲存池,Qtier的功能在NAS的介面上有詳細說明,只能說QNAP把儲存池功能下放到SOHO等級的NAS上來,實在是太佛心了,筆者也只有在Data Center中搭配Fiber Channel的NAS才看得到儲存池功能。第二次測試儲存池的讀寫能力,啟用Qtier組合兩顆WD Red Pro 10TB NAS專用硬碟與WD Black NVMe SSD為一個儲存池,理論上Qtier與SSD Cache的原理類似,應該有類似的速度,在此為避免強佔篇幅,就以Qtier來測試速度。 ![]() ▲ 儲存池也支援快照功能。 ![]() ▲ 第二次測試同樣以SAMBA作為傳輸協定,讀寫1000MB檔案的測試分數共四次,其平均寫入速度為1072MB/Sec,讀取速度為1043MB/Sec。 ![]() ▲ 將測試檔案加大到2500MB,其平均寫入速度為1123MB/Sec,換算起來是 9 Gbps,快要把10Gb的介面餵飽了,而讀取速度為999MB/Sec。 ▍有T2E,不用買10Gb網路卡 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 鄰居賈先生是一位蘋果的教徒,買得起蘋果設備,但要叫他買一片10Gb的網路卡卻嫌貴,問筆者有沒有解決的方案,筆者身為3C產品採購的意見領袖,這時候推薦他使用有T2E的TVS-472XT,就可以擁有與10Gb網路卡同級的傳輸速度。 ![]() ![]() ▲ T2E讓Thunderbolt在Windows作業系統中,同樣以Ethernet + IP的形式存在網路堆疊架構中。 ![]() ▲啟用T2E功能。 ![]() ▲ 第三次測試則將NAS與NUC直接使用Thunderbolt 3傳輸線對接。 ![]() ▲ 在T2E技術之下,在NUC端同樣可以找到TVS-472XT,只要兩端都具備Thunderbolt介面,再不用添購10GbE網卡的情況下,就可以達到同等級的傳輸速度。 ![]() ![]() ▍QTS的優化與APP ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 同為資訊系畢業的大學同學知道筆者常常在評測3C產品,就問說如果要買一個穩定且功能強大的NAS,要買哪一家的呢?我毫不猶豫的回答QNAP,因為QTS的優化有目共賭。 ![]() ▲ 在QTS之下有許多好用的APP等待大家去發掘。如Music Station是QNap針對音樂檔案設計的觀看平台。也有支援多種下載格式的Download Station。 ![]() ▲ Music Station可以設定五種撥放形式,就算歌曲再多也可以輕鬆聽到想聽的歌。 ![]() ▲ File Station主要用來檔案的上傳與下載。 ![]() ![]() ![]() ![]() ▲ Photo Station就是個人雲端網路相簿,如同google雲端相簿服務一樣,Photo Station同樣也能設定分享與備份功能。 ▍買一送多的概念:ContainerStation ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 同事康先生最近安裝好多台VM,以便測試自己開發的平台,可是每安裝一台VM都需要花費很多時間,佔用硬碟的容量也較大,此時筆者推薦其使用有ContainerStation的TVS-472XT,直接從ContainerStation啟動docker,不僅不用開機,且啟動速度比VM更快,底層還是使用TVS-472XT的OS Kernel,使用極小硬碟空間。 ![]() ▲ ContainerStation內建了許多AI相關的容器,也有跟上這股AI與虛擬化的潮流。 ![]() ▍好用的手機APP ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 老友身為最專業的宅配員,說出門在外上班只有手機,並沒有自己的座位與辦公桌,所以也沒有PC可以使用,她說想要遙控NAS怎買哪一個品牌,筆者推薦他使用QNAP的NAS,因為有一卡車的手機APP可以免費使用。 ![]() ▲ QNAP APP提供優質行動體驗,可以直接進入google play搜尋QNAP,來下載有官方提供的免費手機APP,以簡易的使用者介面,提供近乎PC端的使用功能,除了提供Android版本之外,Qfile、Qmanager、Qmusic、Qremote也提供iOS版本。 ![]() ▲ Qfile等同於手機上的檔案總管,管理NAS上的檔案。 ![]() ▲ QVideo就是行動版本的Video Station,將QNAP NAS上的影片串流到行動裝置,或者由TVS-472XT來播放。 ![]() ▲ QMusic就是行動版本的Music Station,可以編輯自己的播放清單,隨時隨地存取位於NAS的音樂檔案。 ![]() ▲ Qremote是QNAP NAS的遙控器APP。 ![]() ▲ QGet類似行動版本的Download Station。 ![]() ▲ QGet可經搜尋BT Torrent種子檔案,由NAS負責BT的P2P傳輸作業。 ![]() ▲ QManger可以說是一個簡易版本的QTS,QManager內含APP Center可以直接開啟或者關閉NAS上特定的APP。 ![]() ▲ 如果要用最簡單的方式同步手機相簿或影片資料夾的檔案到NAS,那QSync就是最佳選則。注意登入的使用者帳號必須擁有home目錄,否則無法登入。 ![]() ▲ QSync可依需要選擇手機上要同步的資料夾。 ![]() ![]() ▲ QVPN透過手機就可以建立VPN連線。 ![]() ▲ TVS-472XT也支援第三方APP,例如可以利用Acronis Mobile將手機上的通訊錄、照片等資料備份到NAS中。 ▍4K影片測試 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 將客廳中老媽的電視升級4K機種,老媽喜歡看韓劇,此時正好將TVS-472XT擔任4k解碼器的工作。 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ▲ 利用SAMBA將兩個4K播放影片檔上傳到TVS-472XT上,利用HD Player來播放看看。TVS-472XT對於撥放HEVC格式8bit與24fps以下之4K影片並沒有太大的問題。 ▍混合型備份與同步: Hybrid Backup Sync ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 表弟沒事就喜歡上網東抓抓西抓抓,但是家裡設備眾多,卻苦於不會備份、還原與同步資料,此時身為本科系的IT從業人員,立馬推薦TVS-472XT。 ![]() ▲ QNAP Hybrid Backup Sync (混合型備份與同步中心) 於單一APP中整合了資料備份、復原、同步等功能,更能達成異地備援與災難復原之能力。 ![]() ▲ QNAP Hybrid Backup Sync有本地、遠端、雲端三種備份形式。 ![]() ▲ QNAP Hybrid Backup Sync同時兼具公有雲和私有雲的優點,支援豐富的雲端儲存服務,如:Google Drive™、Microsoft® OneDrive® 、Dropbox®、Alibaba Cloud、Amazon® Drive....等等,幾乎您想得到的雲端硬碟空間都涵蓋在內。 ![]() ▲ QNAP Hybrid Backup Sync的介面清爽,讓你用一次就上手。 ▍QVR Pro:TVS-472XT + 手機合體 = 0元視訊監控主機 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 高中同學在高雄開了一間牙醫診所,想要以最低的成本建置診所裡的病例影像備份設備與監控攝影機,此時我建議他採用TVS-472XT,本身有備份功能之外,搭配專業攝影機或廢棄手機也可以成為監控中心。 ![]() ▲ 於QTS內啟動QVR Pro。 ![]() ▲ 於手機內內安裝IP Webcam APP。 ![]() ![]() ▲ 手機內錄製到的影像可以透過區域網路傳送到TVS-472XT,讓淘汰的手機儼然變成一隻IP Camera。 ▍心得感想 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● QNAP最為一個成熟的NAS研發廠商,所支援的APP琳瑯滿目,甚至包含文書處理軟體、SnapShot、QNAP Hybrid Backup、SyncGVR Pro等等,ContainerStation更能直接啟動多種Docker,皆提供諸位使用者簡易的使用介面與強大的功能,先前有使用過他牌的低階NAS,雖然低階NAS也有琳瑯滿目的APP,但由於處理器等級太低,以至於能裝上APP卻CPU卻跑不動,但是TVS-472XT卻完完全全沒有拖不動的現象,TVS-472XT在Intel第八代處理器Pentium G5400T與4GB RAM的加持之下,APP運作順暢,HD Player也有能力播放4K影片檔案。 第一次親自使用到Intel NUC,原來這麼小的電腦可以有這麼高效的規格,以往要高效的電腦都又大又重,搭載第八代Core i7處理器的NUC表現真的很亮眼。 ![]() ▲ 本文各種儲存媒體組態之速度表(單位:MB/sec)。 ![]() WD提供高容量且多維度耐震的WD Red Pro系列NAS專用硬碟,WD Black NVMe SSD系列也是電腦玩家心目的夢幻逸品,以QTier整合SSD+HDD或以SSD擔任Cache Disk的先鋒工作,才能搭配QNA-T310G1T網路卡以10Gb網路速度傳輸。 TVS-472XT提供ThunderBolt 3的外接式介面,提供40Gbps內部匯流排級別的傳輸性能,透過T2E實測傳輸速率高達1704MB/sec(13Gbps),突破10Gb網路速度的天際線,讓傳輸大檔案時不用等到天荒地老,QNAP更將企業級存儲設備才有的儲存池功能下放到SOHO級的TVS-472XT NAS。如果想建構區域網路內的超高速傳輸環境,可以參考推薦本文的產品架構。 ![]()
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