ČO JE PAMÄŤ CACHE?
Vyrovnávacia pamäť , známa tiež ako vyrovnávacia pamäť alebo vyrovnávacia pamäť, je oblasť na pevnom disku, kde sa ukladajú najpoužívanejšie údaje. Táto oblasť sa vyznačuje oveľa vyššou rýchlosťou čítania ako samotný disk, vďaka čomu je prístup k údajom v nej uloženým oveľa kratší. V závislosti od veľkosti disku môžeme zvládnuť pamäť od 128 KB do 128 MB. Táto pamäť sa zvyčajne delí na 2 časti:
- oblasť subsystému - zodpovedná za čítanie vpred a čítanie vo vyrovnávacej pamäti
- lenivá oblasť zápisu
FUNKČNOSŤ A VÝHODY PAMÄTI CACHE
Komunikácia medzi diskom a radičom prebieha cez zbernicu, ktorá je rýchlejšia ako na najrýchlejších pevných diskoch . To umožňuje, aby sa dáta ukladali do vyrovnávacej pamäte a odosielali sa do kontroléra bez potreby prístupu k médiu. Celý proces má pozitívny vplyv na rýchlosť systému.
SSD DRIVE AS CACHE
SSD sú veľmi rýchle, ale ich pomer cena / výkon je stále veľmi vysoký. Ich použitie na serveroch NAS s veľkým počtom pozícií na diskoch by bolo dosť drahé riešenie. Ako teda urýchliť prácu a zároveň nepreplatiť? Riešením je použitie tzv diskové jednotky - SSD - ako vyrovnávacia pamäť. Namiesto kúpy veľkých a drahých diskov SSD stačí kúpiť jednu alebo dve oveľa menšej kapacity. Toto riešenie vám umožňuje urýchliť prevádzku celej matrice alebo ľubovoľného vybraného nosiča.
SKÚŠOBNÝ POSTUP
Zariadenie LOCKSTOR 8, na ktorom budeme testovať, je server NAS Asustor , konkrétne model AS6508T .
Výsledky testov ukážu, či použitie SSD ako vyrovnávacej pamäte urýchli fungovanie zariadenia.
Na serveri je 8 diskov HDD . Štyri väčšie s kapacitou ~ 1,82 TB GB vytvorili zväzok 1 (NAS1), ďalšie štyri s kapacitou ~ 500 GB vytvorili zväzok 2 (NAS2). Na vytvorenie obidvoch zväzkov bol použitý štandard RAID 6. Ako vyrovnávacia pamäť bola nainštalovaná M.2 Seagate IronWolf 510 SSD s kapacitou 1,92 TB.
Oba zväzky boli pripojené prostredníctvom iSCSI na počítači so systémom Windows 10, takže sa javia ako „fyzické“ disky.
Prvým testom je štandardné obojstranné kopírovanie , to znamená kopírovanie súborov z pripojených diskov na lokálny disk počítača a späť. Čas a rýchlosť kopírovania meriame v 2 variantoch: 1) bez pripojeného vyrovnávacieho disku, 2) s namontovaným vyrovnávacím diskom. Na tento účel bolo použitých 6288 fotografií vo formáte JPG.webp a jeden súbor 3,7 GB vytvorený pomocou nástroja dostupného v systéme Windows s názvom fsutil.
Druhý test bol vyvinutý pomocou ATTO Disk Benchmark verzie 4.01.0f1, ktorá merala rýchlosť čítania a zápisu diskov. Test sa uskutočnil aj v 2 variantoch - bez vyrovnávacej pamäte a disku.
Tretím a posledným testom je overenie času a rýchlosti kopírovania súborov s hmotnosťou 43 GB v rovnakom zväzku, avšak pomocou rozhrania dostupného na serveri NAS, ku ktorému sme pristupovali prostredníctvom webového prehľadávača. Poskytli sme tiež 2 varianty - bez vyrovnávacej pamäte a pripojenej vyrovnávacej pamäte.
ŠPECIFIKÁCIA TESTOVACEJ PLATFORMY
- Procesor: Intel Atom 2,10 GHz Quad Core
- RAM: 8 GB DDR4 - 2133 SO DIMM
- Sieťové karty: Dual Intel 10-Gigabit Ethernet a Dual Realtek 2,5-Gigabit Ethernet
- Počet pozícií pre jednotky SATA: 8
- Počet portov cache M.2 : 2
ŠPECIFIKÁCIE JEDNOTIEK IRONWOLF 510
- Kapacita: 1,92 TB
- Formát: M.2
- Rozhranie: PCIe NVMe 3,0 x4
- Rýchlosť čítania (max): 3150 MB / s
- Rýchlosť zápisu (max.): 850 MB / s
- Náhodné čítanie: 290 000 IOPS
- Náhodné písanie: 27 000 IOPS
- Typ kosti: TLC
- MTBF: 1 800 000 hodín
SKÚŠKY
Test 1. Kopírovanie súborov (1 súbor 3,7 GB a fotografie 30,4 GB)
a) bez nainštalovanej vyrovnávacej pamäte SSD
b) s pripojenou vyrovnávacou pamäťou SSD
Test 2. ATTO Disk Benchmark
Rýchlosť čítania a zápisu (bez vyrovnávacej pamäte) - zväzok 1 (NAS1)
Rýchlosť čítania a zápisu (s vyrovnávacou pamäťou) - zväzok 1 (NAS1)
Rýchlosť čítania a zápisu (bez vyrovnávacej pamäte) - zväzok 2 (NAS2)
Rýchlosť čítania a zápisu (s vyrovnávacou pamäťou) - zväzok 2 (NAS2)
Počet vstupov a výstupov (bez vyrovnávacej pamäte) - zväzok 1 (NAS1)
Počet vstupov a výstupov (s vyrovnávacou pamäťou) - zväzok 1 (NAS1)
Počet vstupov a výstupov (bez vyrovnávacej pamäte) - zväzok 2 (NAS2)
Počet vstupov a výstupov (s vyrovnávacou pamäťou) - zväzok 2 (NAS2)
Test 3. Kopírovanie v rámci zväzku v prostredí NAS
SEAGATE IRONWOLF 510 SSD
Na použitie pri testoch dostala redakcia 2 disky Seagate , konkrétne modely IronWolf 510 s kapacitou 480 GB a 1,92 TB . Okrem týchto 2 variantov je IronWolf 510 k dispozícii aj vo volbách 240 GB a 960 GB. Tabuľka so špecifikáciou každého zo 4 uvedených variantov je uvedená nižšie.
Je potrebné poznamenať, že jednotky IronWolf 510 umožňujú jedinú, úplnú dennú nahrávku tzv DWPD (zápisy zariadení / jednotiek za deň) celej kapacity pamäte. Toto je veľmi zriedkavá vlastnosť, ktorá celkom jasne naznačuje trvanlivosť a úroveň výkonu predpokladanú výrobcom. Softvér IHM (IronWolf Health Management), bežiaci na populárnych systémoch NAS, navyše udržuje vaše disky IronWolf. IHM môže zabrániť tomu, aby vonkajšie rušenie nepriaznivo ovplyvnilo zdravie NAS a disky v ňom namontované. Keď systém zistí akékoľvek nezrovnalosti s diskom, IMH zasiahne a vykoná zálohu dát.
PREHĽAD
Ako vidíte z vykonaných testov, použitie diskov SSD ako vyrovnávacej pamäte nezrýchli všetky možné operácie, ale určite to bude mať pozitívny vplyv na rýchlosť opakovaných operácií. Môže ísť napríklad o spúšťanie aplikácií, prácu s ťažkými databázami alebo dokonca načítanie máp do hier.
Dosiahnutie priaznivých výsledkov si vyžaduje situáciu, keď sa údaje do vyrovnávacej pamäte vkladajú najmenej raz, aby sa z nej mohli priamo prečítať. Veríme, že použitie SSD Seagate IronWolf 510 ako vyrovnávacej pamäte je realizovateľné riešenie. Umožňuje vám výrazne zrýchliť operácie čítania a zápisu na starších diskových jednotkách HDD, čím umožňuje jednoduchú, ale účinnú aktualizáciu existujúcej infraštruktúry.