NAS-性能体验篇

前几天收到NAS和硬盘,安装,发现硬盘有坏道,找京东换货。换的硬盘昨天收到了,来自另一个代理商的产品,这个代理商的包装很好,而且京东的包裹也很妥帖。这次安装好之后,用了6小时左右,RAID 5阵列创建完成,没什么错误,所有硬盘一切正常。

从今天早上开始,我在把本地硬盘上的所有文件搬到NAS上,文件总体积有3 TB左右,这会才完成一半。不过今天一个白天的体验,应该已经可以针对这个设备的性能有一个直观的体验了,写出来分享给所有关注的,以及有需要的筒子。

性能概述

根据官网上的介绍,我这个型号的产品使用了Freescale mpc8533e PPC处理器,内存总线64位,内存容量512 MB。在实际使用之前,我还不能确定这到底是软RAID还是硬RAID。实际上在这之前,我对RAID的软硬并不是很在意,毕竟传统来说,在电脑上组件RAID的时候,我们更加重视硬RAID的原因在于,如果使用软RAID,电脑的CPU需要负责阵列的读写,因此可能会影响系统的整体性能。但对于这类专用设备,虽然也有CPU,但其主要功能就是为了处理阵列的读写,因此就算是软的,实际影响也不会太大,毕竟NAS设备本身上面不会跑其他应用。而且就算是硬RAID,也不是说不需要处理读写操作,只不过具体处理工作交由更加专门的芯片进行而已。

不过实际使用后发现,就算对此类设备,软RAID对性能也是有影响的,不过取决于具体应用情况,影响并不一定很大。例如目前我是使用一根超五类双绞线直接连接台式机和NAS的网络接口,并且在Windows中检测出线路的连接速度已经达到千兆。设备本身用四块硬盘组件RAID 5阵列,使用Total Commander直接向其中复制文件的时候,具体速度信息如下:

数据写入RAID 5阵列的速度

左侧小窗口是Total Commander的进度对话框,右侧三个图标是通过Web页面打开NAS的后台管理页面后,使用网页上提供的资源监控功能获得的NAS设备的实时CPU使用率、内存使用率,以及网络流量数据。从图中明显可以看出,千兆双绞线直连的情况下,网络传输速度在45MB/s上下波动,有一定的起伏,但并不是非常明显。在这样的情况下,设备本身的CPU占用率持续保持在80%上下,并且几乎可以认为没有波动。内存使用率基本上可以不予考虑。

经过今天一天的观察发现,整整一天,网络吞吐率有所变化,但CPU占用率总是保持在80%,不会超过太多,也不会低太多,不过暂停文件复制后,CPU占用率立刻下降到接近零点。所以我猜测,这个设备的操作系统可能对磁盘操作能够使用的CPU资源进行了限制,不会超过80%,毕竟还要为系统中的其他功能留出一定的余量。因此这在一定程度上会影响到网络吞吐率。

但是,在绝大部分应用,以及绝大部分环境下,这并不是个大问题。首先,如果您的家庭网络没有全面提升到千兆标准,依然只是百兆,那此时影响速度的是网络,不是设备。而且就算300M的802.11n Wifi网络,瓶颈依然在网络本身,不是设备。

其次,就算您家里的有线及无线网络都超过了100/300 MB标准,但具体应用呢?以对网络要求较高的高清电影播放为例,翻了一下硬盘,目前硬盘上保留的最大的一个高清视频文件是在蓝光原盘上Remux而来的指环王第一集,文件名“TLOTR.The.Fellowship.of.the.Ring.2001.Blu-ray.REMUX.VC1.1080P.DTSHDMA.DD51.Dualaudio”,文件体积35.9GB,约合38610MB,而这个文件的播放时长是2小时58分25秒,折合10705秒。所以一台设备要想通过网络流畅播放这个文件,网速不能低于38610/10705=3.6MB/s,把字节换算成比特,也就是3.6*8=28.8Mb/s,百兆网络的四分之一多一点。而上图测得的47082KB/s单位是字节,因此理想情况下,有十台设备同时播放这个文件,理论上也应付得来。当然这只是理论情况,毕竟实际使用的时候还有其他开销和损耗,以及传输必要的控制信息。但一般来说,这样的传输速度,同时播放两路1080P高清电影,再同时存取其他小文件,也不成问题。对于我来说,这样的规格已经完全够用了。

唯一不爽的就是传输文件的时候,因为一次传输大量文件,用的时间比较多,但正常使用的情况下,速度的影响基本可以忽略。另外我发现一个非常奇怪的问题,不知道是不是因为设备本身内部有一些操作需要处理,例如对多媒体文件创建索引,今天一下午,CPU占用率居高不下,但文件传输速度总是在10MB/s上下波动。但暂停并继续后 ,速度可以恢复正常。不过还好大部分时间里都可以保持比较高的传输速度。

这个设备的可定制能力非常强,论坛上已经有人成功扩容内存,并发现该设备最大可以支持1 GB内存。不过我不需要在设备上运行其他应用,512 MB内存已经足够用了。很可惜没人讨论更换CPU的问题,如果可以,我倒愿意换一下CPU玩玩。

另外散热问题,经过一天的高负荷使用,通过Web页面监控到硬盘最高问题仅为37摄氏度(室温20摄氏度左右),只有一个硬盘是这个温度,因为整个硬盘位于硬盘架的最底层,而背板上的两个风扇位置比较高,所以吹过机箱的风吹不到最下面的硬盘上。并且手放在出风口处感觉不到任何温度,这一点挺不错的。

至于噪音情况,基本听不到。毕竟还是新设备,风扇的润滑很好,只有启动过程中硬盘加电的时候能听到一些声音,其余时间内几乎没有任何噪音。

速度问题解决了,那么这东西具体应用中有哪些用法?有意思的功能我打算放在后面专门介绍。这篇里简单介绍一下单纯与文件存储和共享有关的功能。

文件备份

也许我也有被害妄想症,或者过于偏执,我非常担心自己文件的安全问题。目前,我的文件主要通过下列几个方式进行备份。当然其中大部分都是近期新增的,因此随后我准备进行一些取舍,省略不常用的,或者不必要的内容:

  • 移动硬盘备份:电脑上连接了一块500 GB的移动硬盘,使用Windows 7自带的功能,每天定时把重要文件备份到这块移动硬盘上。
  • Amazon S3:使用CloudBerry Backup软件,将工作中用到的各种文档和家庭照片,每天定时备份到Amazon S3云中。这个具体做法以前介绍过很多,可以在这里看到。
  • NAS备份:这个NAS自带一个名为Synology Data Replicator的备份/同步软件,可以用备份模式或同步模式,将本地硬盘上指定的内容备份/同步到NAS上指定的位置。目前我使用同步模式,直接监控工作文件夹和保存其他重要文档的文件夹,并在内容有变动的情况下立刻进行同步。这个软件可以满足我对文件同步的所有要求,例如支持卷影副本,支持版本控制,支持还原点功能等。
  • Windows Live Mesh备份:这是我使用最早的一种异地备份机制,把指定的内容备份到微软的Live Mesh云中。只不过这个服务的存储空间有限,并且不能扩容,所以已经不打算继续使用。

对于Synology Data Replicator,这软件真的挺有用的。之前我没发现这个软件,还在网上搜索代替品,不过最后仔细看了一下官方的说明才发现,原来自带软件已经完全可以满足我的所有要求。虽然界面不是太美观,不过这东西,设置好之后就可以不再理会,主界面都没必要打开,因此难看就难看吧,好用就行。但是也发现一个奇怪的问题,这个软件在备份完毕后,系统中会新增好几个映射的网络驱动器,不知道为什么会这样,也不知道如何让这东西不要自动出现,这个还需要后续研究。

自动出现的几个映射的网络驱动器

上图中黄色突出显示的就是自动出现的映射的驱动器了,运行了Synology Data Replicator之后就自动出现的,让人很费解。

文件共享

这个设备支持各种文件共享方式,不过其中最常见的可能就是SMB共享了。本来我的计划是,在设备上建立一个根文件夹,并分别针对我自己的个人文件,以及音频、视频,照片,分别建立一个子文件夹。我自己的帐户对整个文件夹有读写权限,另外还针对家人创建一个来宾帐户,只能对音频、视频,及照片子文件夹具有只读权限。只可惜为了使用其他高级共享功能,这三类多媒体内容必须保存在根目录下指定的文件夹里,所以上图所示的映射文件夹比较乱,理想情况下如果只用一个文件夹就最好了。

除了这种SMB共享外,DLNA共享功能也非常棒。这个功能最多用于消费类电子设备上,例如带有网络功能的音频/视频播放器、手机、平板电脑,以及游戏机等。这类设备也许能够访问以太网,但无法访问SMB共享。这时候就可以使用DLNA共享方式,NAS成为DLNA服务器端,保存多媒体文件,并通过专用协议将文件内容借助网络发送给其他设备。实际上这种方式近些年慢慢开始流行起来了,例如Windows 7中Windows Media Player提供的媒体流功能,就是一个典型:

方便易用的DLNA分享功能

从上图左侧红圈中圈出的内容可以看到,右侧加载的媒体内容实际上都保存在NAS中,但此时并不是通过类似“网上邻居”的方式访问这些文件,而是用DLNA的方式,这种方式最主要的特点就是,完全忽略了文件的实际层次结构,而是可以按照元数据信息对文件提供不同视图。例如上图中,可以按照艺术家、唱片集,以及流派这三个信息浏览DLNA内容,并且如果有必要还可以添加其他条件。但实际上这些文件在NAS中存储时的文件系统结构并不是这样的。

另外对于音频文件,这个NAS还可以直接进行转码工作,例如对于FLAC/APE、AAC、OGG,及AIFF这几种格式,也许并非所有软件或硬件都能支持,因此NAS可以对这些文件进行重新编码,可以选择编码为WAV或MP3格式,然后发送到设备上。这样单纯就音频来说,格式兼容性问题被极大的避免了。

这个功能目前我还没有仔细使用过,不过Synology还提供了适合iOS和Android设备的程序,可以直接在手机/平板电脑等设备上浏览DNLA内容。同时我猜测通过动态域名功能,还可以实现跨互联网分享和访问,不过这个功能目前也还没有试验过,后续会有专门的文章进行介绍。

其他功能

下载机:这台NAS包含下载功能,可以下载HTTP/FTP/BT/ED2K/NZB协议的文件,并且可以支持PT,并且可以通过改装实现更多功能。不仅如此,还有一个Windows客户端重定向工具,可以把在电脑上点击的文件下载链接重定向到设备中,让NAS负责下载,这样下载大文件的时候就不需要保持电脑24小时开机,而且并不需要首先打开Web页面然后提交下载链接,直接在电脑上点击某些链接,就可以把下载任务提交到NAS上,同时可以使用一个电脑上运行的程序(看界面很像uTorrent,不知道这两者是不是有啥关联)对所有任务进行监控和控制。很帅!

强大的Web页面:除了通过电脑上的客户端与NAS进行交互外,还可以直接通过Web页面实现绝大部分功能,例如下载文件到电脑,或者从电脑上传。对于音频、视频,以即照片,甚至可以直接在网页中浏览、播放和收听。之前我曾经试过直接在网页里播放重编码后720P规格的高清电影,效果还不错。

监控服务器功能:这个NAS可以配合网络摄像头保存摄像头拍摄的画面。也就是说,如果有支持有线或无线以太网的摄像头,就可以和NAS连接到同一个局域网中,随后设置将摄像头拍摄的画面保存到NAS中。呵呵,虽然暂时没有这种需要,不过很高兴能够有这个选项。更强大的是,通过移动设备上安装的程序,就算出门在外,也可以通过NAS直接查看家里摄像头拍摄的画面。哎,带宽啊,家庭宽带,移动宽带,带宽总是不够用。

AirPrint云打印:对于运行iOS的便携设备,主要是iPad,不能直接使用打印机。于是Apple发布了一种叫做AirPrint的功能,可以买一台支持的打印机,连接到网络中,并共享出来给所有其他设备使用。这台NAS除了支持普通的网络共享打印机外,也支持这一标准,特定型号的打印/扫描/传真一体机或单功能设备,通过USB端口连接到NAS,就能给网络中的所有其他设备提供共享打印和AirPrint功能。

iSCSI:这个功能通常主要用于一些要求比较高的场合,可以用较小的开销提供性能更好的存储功能。其实这个功能在DS 410上意义不大,毕竟CPU的性能太差,不过还是那句话,不管用不用得到,有多一个选择总是挺好的。而且前年我做某个实验就一定需要这个功能,当时好一番折腾才实现。以后如果有类似需求那就简单多了。

其他第三方程序:这一点貌似是目前我见到过的最强大的NAS设备,基本上和一台完整功能的通用电脑已经没啥区别了。例如可以把NAS安装成邮件服务器、论坛服务器、FTP服务器、HTTP服务器、打印服务器、MySQL数据库服务器等等等等。这些扩展不仅有官方的,还有大量第三方的,非常适合动手能力强的技术宅们。

总结

这次这个东西,我感觉非常满意,已经可以满足现阶段我对存储的一切要求。不过唯一的不足就是价格略高,这个型号四盘位空箱,淘宝上的售价在3.5k左右,相比其他品牌显得比较贵。不过在决定这个型号之前,我曾经做过很多研究,最终从口碑、稳定性、可靠性,以及功能等多个方面来看,这价钱算是比较值了。最近几天将所有文件都搬过去之后,打算对各项功能详细试用,回头还有更更多内容,欢迎来踩。

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19 thoughts on “NAS-性能体验篇”

  1. 等待后续使用报道。不过3.5K买空箱, 太贵了点,组台主机,挂四个硬盘,装个FREENAS可能要不了这么多钱,不过外观,能耗,噪音等其他方面可能就会差不少吧。

  2. 你好!请问下这个NAS自带一个名为Synology Data Replicator的备份/同步软件只能从Window系统备份到NAS上吗?能不能改成NAS上文件备份同步到window系统上呢?谢谢。

    1. 不行的,不能反向备份,不过他家的NAS支持Rsync,你可以在PC上装一个Rsync客户端来实现这种方向的备份或同步,不过具体我就没做过,不太清楚了

  3. 咨询,在方兴未艾的云应用面前,个人家中是否还需要nas设备?
    我看过您写的另一篇文章,体验ms office 365,这其实就是将办公室的文档管理搬上云端了。
    以往企业要有服务器(nas),现在不需要了。

    对个人而言,是不是同样道理?
    另外,千兆环境下,似乎要打开“巨桢”模式才能实现70mbps的传输速度。

    最近在关注家用nas,比较看好baffulo 的wvl,性价比好一些,CPU强一些。

    1. 其实这个要看您的存储设备主要用来存什么。如果是工作文档,自然是云端保存最合适,但如果还需要同时保存其他内容?例如我的 NAS,80%的内容都是照片、音乐,以及视频,这些东西目前如果全都云端保存,价格贵是一方面,另一方面,访问速度无法得到保障。更重要的是,上传速度太没保障了。中国的宽带太恶心,就是 20MB 下行的光纤,上行依然是 1MB。这样的网络环境,访问小型的工作文档问题还不算太大,可多媒体内容那就太折磨了。当然技术进一步发展,以后的远景肯定都是存到云端,但至少目前还不太现实。

      关于 NAS 的硬件配置,在我自己个人感受来看,CPU 的意义并不是太大。我自己使用一年多来的感受是,只有在新保存大量多媒体文件,需要传创建索引的时候,CPU 占用率才会较高,平时大部分时间都是很低的,因此更高级的 CPU 意义不大。当然我只是将我的 NAS 用作存储仓库,其他附加功能,例如托管网站、Wiki,以及多媒体转码等我都没有用。如果需要这些功能,可能会对 CPU 有较高要求。但如果不需要,CPU 差一些的型号要便宜不少啊。

      巨帧的问题我之前也考虑过,不过要求太多,网卡、交换机什么的都要支持,比较麻烦,所以也没有试时。实际使用起来基本上可以满足我对性能的需求了。

  4. 另外我发现一个非常奇怪的问题,不知道是不是因为设备本身内部有一些操作需要处理,例如对多媒体文件创建索引,今天一下午,CPU占用率居高不下,但文件传输速度总是在10MB/s上下波动。但暂停并继续后 ,速度可以恢复正常。
    *******************
    真实原因:
    http://we.pcinlife.com/thread-1921427-1-1.html

    1. 原因是这个没错,但我自己感觉影响没有这么严重。我保存了1.2W张,40GB左右的照片,当初首次上传的时候,确实有连着两三天的时间 CPU 处于满载状态,不过两三天后就好了。具体多久没有统计,不过绝对没有一周那么久。

      至于视频,由于保存的主要是和高清视频,也许这 NAS 的后台不支持这些格式,所以没发现我的视频也会导致速度变慢的。

  5. 看到另一位跟贴者描述他搞 定了netgear的nas,我很好奇地关注了netgear的产品,结果发现,就分享照片而言,netgear的nas做到了极致!它甚至可以允许你以mail的方式向nas中的相册添加照片!!
    synology在这方面恐怕难望其顶背吧。虽然其它花里呼 哨的功能不少?

    1. Netgear 的我没用过,也没怎么了解过。不过 Synology 有针对 Android 和 iOS 的客户端,音乐、照片、文件、系统管理、网络摄像头监控,五种不同的应用都有专门的客户端,并且经过配置也可以跨互联网使用。这方面还是挺方便的。

      此外还有 WebDAV、FTP 之类的标准,因此就算使用第三方软件,简单的文件浏览和传输也不成问题。

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