QNAP Bitmap 深入交叉測試


測試機型 TVS-1282T
測試硬碟起始架構
Intel 535 SSD x 2 於 SSD 1 & 2 建立 RAID 0
WD30EFRX 3TB x 4 於 HDD 3456 建立 RAID 10

並預先將 6.16GB 測試檔 放置 於 SSD 供複製至HDD測試

一般未開啟 RAID10 單顆重建時間 07 小時 04 分 29 秒

QNAP 官方說明如下
1.啟動 Bitmap 的優點是可減少磁碟陣列因損壞、移除或新增新磁碟之後,重組陣列所需之時間。
2.安裝 Bitmap 的缺點是,會稍微影響磁碟的讀寫速度。

不想看影片的 請直接看圖 以下是 Bitmap 開/關寫入測試

SSD to RAID10 複製檔案
未開啟 Bitmap HDD x 4 使用時間 290 秒
開啟1 Bitmap HDD x 4 使用時間 303 秒
開啟2 Bitmap HDD x 3 使用時間 302 秒

開啟 Bitmap 效能損失 約 4% 確實如官方說明稍微損失效能
這種效能損失可否接受 因人而異 重點看功能值不值

接下來說明 Bitmap 重建時間

第1次 開啟 Bitmap 後直接拔除第4槽 接著插回第4槽自動重建
重建花費時間 2 秒
你沒看錯 就是 2秒 因為第一次測試 並未有檔案差異 所以 2 秒完成
但是 如果你沒開 Bitmap 做這種插拔動作 就得最少花 7小時 重建

第2次 我們嘗試將第4槽拔除 插入第8槽 發現無作用 看來是會認位置
接著再放回第4槽 
重建花費時間 35 秒
可能是因為插入第8時 資料有差異 所花時間有稍微增加 但也比 7小時 好多了

第3次 我們在第4槽拔除的狀態下 複製檔案進去 讓它有所差異後插回第4槽
重建花費時間 385 秒
看來確實只有處理差異的部分 但也絕對比 7小時 快非常多

第4次 我們並未複製檔案 在第4槽拔除狀態下 只建立了一個資料夾
為了嘗試更換槽會不會有作用 關機後 將 3456 槽依順序 移動至 5678 槽開機
結果 還是認不到 機器依舊在找第4槽的硬碟 確認不會自動認換槽

最後 我們在影片後不死心 將第6槽認不到的狀態下 設定成為備援資碟
在設定時 它會警告你 選重的第6槽磁碟資料 會消失 讓我們認為又要 7 小時...

結果 奇蹟 發生了 這樣做 Bitmap 依然有效 資料並未消失
重建花費時間 2 秒


但是我們已經可以確認 Bitmap 打開 後可以大幅降低重建時間
可以預防 手殘 腦殘 的不小心亂拔 或者 小孩亂抽? 寵物亂咬?
也可以 假設 其中一個 插槽故障 暫時移到別槽繼續運作 可大幅省下重建時間

在 Synology 群暉 機器裡目前是沒看過此功能的...

以上測試 均符合 QNAP 說法!
我們可接受這種速度損失! 不打開 Bitmap 怎對得起自己! 你的NAS還不開啟它嗎?

如何檢測自己 NAS 的 SATA 介面版本?

SATA 1.0 於 2003 年正式推出
SATA 2.0 於 2004 年正式推出
SATA 3.0 於 2009 年正式推出

現在是幾年? 2016 OK!

SATA 1.0 推出13年了...
SATA 2.0 推出12年了...
SATA 3.0 推出7年了...

現在新買的主機板 也大多都 SATA 3.0 了...
你還在買十幾年前 SATA 2.0 或 SATA 1.0 版本的 NAS 嗎?

QNAP 威聯通 測試方式如下
先將您的硬碟槽插滿 或者 你要重複測試不同槽都行

先開啟 App Center 安裝 Diagnostic Tool



安裝 Diagnostic Tool 後開啟它 接著 按下 dump
等待處理完畢後 會出現 Download File 點它下載


你會下載到一個 Qxxxxxxxxx.zip 壓縮檔

到你電腦解開它 你會看到一個 html 和 好幾個資料夾
用瀏覽器開啟那個HTML 通常點兩下就會用預設瀏覽器打開
然後在該網頁中尋找關鍵字 SATA link up 您就會看到SATA版本



注意每一槽 的速度對照如下
SATA link up 1.5 Gbps = SATA 1.0
SATA link up 3.0 Gbps = SATA 2.0
SATA link up 6.0 Gbps = SATA 3.0

Synology 群暉 測試方式如下

1.首先開啟 SSH 功能



2.開啟 PuTTY (官網下載 https://the.earth.li/~sgtatham/putty/latest/x86/putty.exe)
照下方圖片 輸入 NAS 的IP



3.使用管理帳號登入
login as: 輸入帳號
password: 輸入密碼

接著 輸入 sudo -i 後按 enter
Password: 再輸入一次管理者的密碼

最後輸入 dmesg | grep -i sata | grep 'link up' 按enter



圖中顯示 如下 此為四槽機種 DS415play 全部都是 SATA 2.0 的規格
[    9.323280] ata1: SATA link up 3.0 Gbps (SStatus 123 SControl 300)
[   17.813652] ata2: SATA link up 3.0 Gbps (SStatus 123 SControl 300)
[   26.296304] ata3: SATA link up 3.0 Gbps (SStatus 123 SControl 300)
[   34.778424] ata4: SATA link up 3.0 Gbps (SStatus 123 SControl 300)

注意每一槽 的速度對照如下 
SATA link up 1.5 Gbps = SATA 1.0
SATA link up 3.0 Gbps = SATA 2.0
SATA link up 6.0 Gbps = SATA 3.0

如果 出現 不是你認為的規格 馬上退掉它吧! 因為你可能被官方網站的規格誤導了!

NAS 採購須知與原則

1.千萬別太相信廠商或經銷商老王賣瓜 一定要自己小心驗證
因為現在很多 NAS 廠商都還處於標示不清的狀態
部分經銷商 有的不懂 有的卻同流合污
會說實話的不多 反正賣得出去最重要 這是商人本質 無可厚非


2.資料安全考量最重要
任何資料保護RAID架構 I/O 對於資料保全來說是有絕對的重要性
越快的I/O可以降低 資料重建時的風險
不論哪種資料保護RAID的類型都一樣
所以我們建議 一定要選購 最少全機都是 SATA3 6.0 Gbps 規格介面機種
很多廠商都刻意模糊帶過這一塊規格標示


3.若需要用到 RAID 5 或 RAID 6 的人
最好在購機時 先詢問 是否支援 XOR Engine 或 AVX/AVX2 等規格
因為當硬碟壞了 更換硬碟後 會嚴重影響到資料重建時間


4.虛擬機 目前市面上 已經出現 很多可以運作虛擬機器的 NAS
凡舉 KVM 或 VirtualBox 都可列為重點考量 但相對價格都會稍貴
能在NAS上運行多個WINDOWS或者LINUX系統 相信是未來趨勢
因為能夠運行 虛擬機的機種 硬體本身就一定需要比較好 成本自然高

若單純只是儲存需求 則可略過此考量

5.是否內建 10GbE 網路 或者 可擴充性
因為在近一兩年內 有機會出現萬元左右的 10GbE Switch
區網傳輸 將會翻10倍 可否擴充 或 內建 10GbE 已可列入考量


6.快照 和 SSD加速功能 是否每個人都會使用 要看環境需要 可以列入注意事項
目前新機大多都會有此二功能 只需稍微注意即可


7.USB 3.0 傳輸效能 通常 USB 是用在額外定時備份
避免NAS機器整台壞了 一時無法取回資料 這時候 外接備份就派上用場了
外接裝置 最好採用 NTFS 格式 可以方便於WINDOWS上面讀取到資料
將來我們會再做 NAS 的 USB NTFS 傳輸速度測試


8.軟體應用 綜合以1-7上條件後 才是軟體應用 切忌本末倒置
千萬不要為了軟體 去遷就用爛硬體 因為資料安全才是最重要的
絕對要先以硬體都同等級後 再來比較軟體
哪怕是多花點錢 也要先將硬體標準到位 再來考量應用軟體


9.HDMI 輸出 此功能較為多媒體娛樂用途 是否實用 因人而異
有的機種 還可以當卡拉OK 這就非常顛覆了大家對NAS的印象
若有影片放於NAS 想直接接上電視觀看 則列入考量


以上 1-9 就是重要程度順序

任何品牌都可以 只要照這原則 相信不會買到安全性過低 NAS 機器

XOR Engine 或 AVX/AVX2 應用影響範圍

寫入 RAID 10 > RAID 5 > RAID 6
讀取 RAID 10 = RAID 5 = RAID 6
重建速度 RAID 10 > RAID 5 > RAID 6

壞碟上限
RAID 5 不論總數 同時隨機壞一顆
(有無 XOR Engine 或 AVX/AVX2 會影響 RAID 5 重建速度)
(有無 XOR Engine 或 AVX/AVX2 會影響 RAID 50 重建速度)

RAID 6 不論總數 同時隨機壞兩顆
(有無 XOR Engine 或 AVX/AVX2 會影響 RAID 6 重建速度)
(有無 XOR Engine 或 AVX/AVX2 會影響 RAID 60 重建速度)

RAID 10 要看分組 就6顆 RAID 10 而言
(有無 XOR Engine 或 AVX/AVX2 不影響 RAID 1 重建速度)
(有無 XOR Engine 或 AVX/AVX2 不影響 RAID 10 重建速度)

假設
第一組 1槽+2槽
第二組 3槽+4槽
第三組 5槽+6槽

以上 1-3 組 可個別隨機壞一顆

只要兩顆同時不是壞在同一組都行
所以最多可以壞3顆在不同組
若是 8 槽 就變成可以最高壞4顆
前題是 不能壞在同一組

最最最厲害的就是 多顆 RAID 1
但是成本也是最最最高
可以隨便壞 只要有一顆活著就都沒事

不論哪種 RAID 或者 ZFS 也一樣
最後還是要看老天爺是否有保佑

我們之所以提及 XOR 或 AVX 等相關加速能力
就是 當非得要用 RAID 5 RAID 6 時
該如何選擇適合的 RAID 5 / RAID 6 重建加速硬體!