QNAP TS-h973AX: Ryzen, pět disků, čtyři SSD a QuTS hero

22.4.2021, Jan Vítek, recenze

Od společnosti QNAP nám přišel na vyzkoušení výkonný NAS vybavený pěti diskovými pozicemi a dalšími čtyřmi pro 2,5" disky či SSD, který má navíc 10Gb/s i 2,5Gb/s Ethernet a operační systém QuTS hero. Doplněno o výsledky testů s využitím NVMe SSD.

Kapitoly článku:

Testy NAS serveru QNAP TS-h973AX

Námi provedené testy tohoto NAS serveru budou spíše symbolické, neboť jde o podnikový NAS pro takové nasazení, které nemáme kapacity simulovat. Na straně samotného NAS serveru je 10Gb/s Ethernet a především pak čtyři pozice pro 2,5" SSD s rozhraním SATA 6 Gb/s a z nich také dvě pro U.2 NVMe PCIe Gen3 x4, které právě mohou poskytnout dostatek výkonu pro saturaci daného rozhraní. A na straně druhé bychom tu měli mít celou řadu počítačů tvořících najednou vysokou propustnost, přičemž server zvládne s vhodným úložištěm a jeho konfigurací s inline kompresí dle specifikací i přes 5 GB/s.

Nejdříve jsme měli k dispozici dvě SSD rozhraním SATA 6 Gb/s a pět 2TB HDD WD RED pro všech pět 3,5" pozic. Následně jsme ale otestovali i 500GB NVMe SSD Kingston KC2000 v adaptéru QNAP QDA-UMP, přičemž stejné SSD bylo i na straně PC pro dostatečně rychlé zásobování NASu daty a zároveň jsme operační paměť NASu rozšířili pomocí druhého 8GB modulu na kapacitu 16 GB pro zajištění dvoukanálového režimu pro optimalizaci celkového výkonu serveru.

Testovací sestava pro testy dvou SSD 6 Gb/s a pěti HDD WD RED:

Základní deska: Gigabyte X570 AORUS ELITE
Procesor: AMD Ryzen 5 3600X
Paměti: 2x 16 GB Kingston KHX3200C16D4/16GX
Grafická karta: Gigabyte GeForce RTX 3080 Eagle
SSD: OCZ Vector 1 TB + OCZ RevoDrive 350 480 GB (zdroj testovacích dat)
OS: Windows 10 64bit ver. 2004

Testovací sestava pro test NVMe SSD v adaptéru QNAP QDA-UMP:

Základní deska: Gigabyte X570 AORUS ELITE
Procesor: AMD Ryzen 5 3600X
Paměti: 2x 16 GB Kingston KHX3200C16D4/16GX
Grafická karta: Gigabyte GeForce RTX 3080 Eagle
SSD: OCZ Vector 1 TB + 500GB NVMe SSD Kingston KC2000 (zdroj testovacích dat)
OS: Windows 10 64bit ver. 2004

QNAP QXG-10G1T

Co se týče síťové výbavy, ta nám postačila právě i pro využití 10Gb/s ethernetového rozhraní. Jde jednak o síťovou kartu QNAP QXG-10G1T založenou na známém čipu Aquantia AQtion AQC107, který podporuje také 10/5/2,5/1 Gbps a 100 Mbps. Samotná využívá rozhraní PCI Express x4 a určena je především jako rozšíření do NAS od QNAPu, které nabízí volný slot. V našem případě se ale pochopitelně uplatnila v PC, neboť samotný NAS už 10GbE nabízí.

QNAP QSW-804-4C

V roli přepínače tu byl QNAP QSW-804-4C, který podporuje právě až 10Gb/s Ethernet. Přepínač nabízí celkem 8 portů, respektive 12, ovšem čtyři RJ-45 využívají stejné linky jako čtyři SFP+, což odpovídá i jejich označení, neboť v obou případech jde o porty s čísly 5 až 8.

Vedle toho všeho je vhodné myslet i na vhodnou kabeláž, neboť ačkoliv i prosté kabely Cat5e mohou na kratší vzdálenost pár metrů zvládnout i 10Gb/s Ethernet, bude to chtít alespoň Cat6 či případně Cat6A na delší vzdálenosti.

Výsledky testů propustnosti v režimu 6 Gb/s

NAS server s podobnou konfigurací diskových a SSD pozic jsme si už jednou vyzkoušeli, a to konkrétně QNAP TVS-951X. Právě v jeho recenzi tak můžete zjistit, co získáme zapojením disků do pole RAID 5 či RAID 6 a jak se zvýší propustnost dvou SSD v RAID 0 oproti samostatnému SSD. Jak už ale bylo řečeno, TS-h973AX také v 2,5" pozicích číslo 1 a 2 podporuje SSD s rozhraním U.2 NVMe a mnohem vyšším výkonem, což si následně také otestujeme.

Nejdříve si ukážeme dva výsledky testů v režimu 6 Gb/s. Oproti odkazovanému modelu TVS-951X to jsou v případě SSD o poznání vyšší hodnoty.

5x HDD WD Red WD20EFRX SATA 6 Gb/s, RAID 5	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	389 MB/s	135 MB/s
2-3MB fotografie	235 MB/s	141 MB/s

2x SSD Kingston SEDC450R/960G SATA 6 Gb/s, RAID 0	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	688 MB/s	604 MB/s
2-3MB fotografie	560 MB/s	535 MB/s

A teď se zaměříme na testy s využitím rozhraní NVMe, které poskytuje výrazně vyšší přenosovou rychlost.

QNAP QDA-UMP

Samotný QNAP TS-h973AX nemá k dispozici pozice pro M.2 SSD, ale jak dobře víme ze specifikací, první dvě pozice pro 2,5" SATA SSD jsou připraveny také pro U.2 využívající rozhraní NVMe (PCIe 3.0 se čtyřmi linkami). Toho tak můžeme využít, pokud si připravíme QDA-UMP, čili adaptér, který umožní napojit klasické M.2 NVMe SSD právě do jedné z U.2 pozic.

QNAP QDA-UMP

QNAP nabízí dva typy těchto adaptérů, a sice jednak QDA-UMP a vedle něj také QDA-U2MP. Navenek jde o dva stejně vypadající produkty, ale rozdíl je uvnitř. QDA-UMP je určen pro jedno SSD, zatímco QDA-U2MP pro dvě a zatímco první jmenovaný je v podstatě jen redukce, druhý využívá PCIe switch ASMedia 2812, jak ukazuje následující obrázek.

To má ovšem i své dopady v praxi, neboť v našem případě jsme na QDA-U2MP nedokázali rozchodit žádné M.2 SSD, které jsme měli k dispozici (žádné z nich nebylo na seznamu kompatibilních SSD), zatímco QDA-UMP fungoval bez problémů. Proto byl v testech použit právě jen QDA-UMP, a to s využitím dvou 500GB SSD Kingston KC2000 (až 3000 a 2000 MB/s při čtení a zápisu). Jedno SSD Kingston KC2000 bylo v NAS serveru a druhé bylo v PC pro zásobování NASu testovacími daty, přičemž stejně jako v předchozích testech bylo spojení realizováno pomocí 10Gb/s Ethernetu prostřednictvím switche QNAP QSW-804-4C a síťové karty QNAP QXG-10G1T.

Instalace SSD do adaptéru je snadná. Stačí rozmontovat hliníkovou krabičku a uvnitř objevíme klasickou pozici pro M.2 SSD formátu 2280. Pro delší modely tu není místo a pro kratší zase chybí možnost ukotvení pomocí šroubku. Ale pokud budeme opatrní, s umístěním krátké kartičky nebude problém, neboť výrobce v balení dodává také tlusté teplovodivé a velice přilnavé podložky. Ty dokáží samy o sobě kartu dobře zafixovat a doslova přilepit k hornímu krytu, který tak bude sloužit pro chlazení našeho SSD. Ta ale jsou stejně většinou k dispozici právě ve formátu 2280, takže si stačí vybrat příslušně dimenzované SSD.

Poté se už celé zařízení chová prostě jako U.2 SSD, a to v našem případě s rozhraním PCIe Gen 3.0 x4.

složka na Kingston KC2000 v systému QuTS Hero

Pro naše testy jsme nejdříve zvolili výchozí operační systém QuTS Hero v nejnovější verzi, kde byla vytvořena složka s doporučenou velikostí bloku 128 KB a postupně bylo otestováno nastavení bez komprese a s kompresí.

složka na Kingston KC2000 v systému QTS

Následně byl NAS reinicializován, kdy nám dá na výběr, zda si nechceme přece jen nainstalovat systém QTS. Ten byl zvolen s výchozím nastavení konfigurace SSD s využitím prostého statického svazku. Budou se tyto dva systémy mezi sebou s ohledem na výkon lišit?

Výsledky testů propustnosti v režimu NVMe

Po přidání druhého 8GB RAM modulu do NASu pro zajištění dvoukanálového režimu byly s využitím M.2 SSD v redukci pro U.2 provedeny 3 sady testů. Ve dvou byl nainstalován výchozí operační systém QuTS Hero se souborovým systémem ZFS, který může být limitujícím faktorem s ohledem na výkon, ale zase poskytuje lepší možnosti s ohledem na integritu dat a další funkce. Vyzkoušeli jsme si tu jednak výkon bez komprese a pak s kompresí a v rámci QTS a EXT4 byl proveden ještě jeden test bez komprese, abychom si ukázali výkonnostní rozdíl mezi těmito systémy.

QuTS Hero, velikost bloku 128 KB, bez komprese SSD Kingston KC2000 uvnitř QDA-UMP, NVMe	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	814 MB/s	754 MB/s
2-3MB fotografie	746 MB/s	708 MB/s

QuTS Hero, velikost bloku 128 KB, s kompresí SSD Kingston KC2000 uvnitř QDA-UMP, NVMe	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	785 MB/s	726 MB/s
2-3MB fotografie	712 MB/s	699 MB/s

Výsledky propustnosti mluví zcela jasně ve prospěch systému QTS a EXT4, kdy jsme dosáhli při downloadu dat o více než 200 MB/s vyšší propustnosti.

QTS, velikost bloku 32 KB, bez komprese SSD Kingston KC2000 uvnitř QDA-UMP, NVMe	download (MB/s)	upload (MB/s)
700MB soubory	1051 MB/s	906 MB/s
2-3MB fotografie	922 MB/s	845 MB/s

Pokud jde tedy především o výkon, lepší možnosti poskytuje běžný QTS, se kterým se setkáváme na NAS serverech QNAP častěji. Pokud ale někdo ocení opravdovou záruku integrity dat a nechce se obávat jejich plíživého poškození, případně chce mít možnost prostě jen přidat do poolu další disk a snadno rozšířit dostupnou kapacitu bez formátování, nastavování a čehokoliv jiného, ocení spíše ZFS na QuTS Hero.

Spotřeba a hlučnost

S pěti disky WD RED WD20EFRX na palubě plus dvěma SSD Kingston Data Center SEDC450R/960G byl NAS připojen na měřák Voltcraft Energy Check 3000 a byla sledována jeho spotřeba včetně ztrát zdroje.

QNAP	spotřeba (W)
provoz s vytíženým CPU a disky	68,5 W
provoz se zapnutými disky	58 W
vypnuté disky	40 W
pohotovostní režim	0 W (neměřitelné)

Spotřeba tohoto serveru víceméně odpovídá specifikacím, pokud jde o provoz se zapnutým či vypnutými disky. Pokud jsme navíc ještě zatížili procesor pomocí uploadu souborů přes 10Gb/s síť, navíc zapnuli skenování systému pomocí aplikace Malware Remover a ještě spustili úlohu vyhledávání vadných bloků na discích, spotřeba se zvedla o cca 10 W.

Hlučnost celého NAS serveru už není taková jako v případě malých dvoudiskových modelů, ale to se nedá nic dělat, když tu máme vedle sebe pět roztočených pevných disků. Samotný NAS k tomu přispěje už jen svým 140mm ventilátorem na stabilních otáčkách 900 RPM, který vydává už jen tlumené hučení.

Tento NAS tak v provozu slyšet trochu je, ale nedá se říci, že by vyloženě rušil, a to i když je položen na stole v dosahu ruky. A to je velice důležité, neboť to značí, že vibrace disků jsou tlumeny velice dobře (ostatně jde o NASové modely WD Red). A pak platí, že takovéto zařízení na stůl vedle monitoru opravdu nepatří. Mělo by být někde stranou, kde nebude překážet, čili že by mělo někoho svým hlukem a provozem rušit, to se opravdu nedá říci.