XII. Performances▲
Comme vu dans la présentation de la machine, le NAS QNAP TS-253D possède deux ports RJ-45 2,5 Gbps. Est-ce que cette connectique apporte un quelconque intérêt et comment en tirer profit ?
XII-A. Goulot d’étranglement▲
Même si les ports RJ-45 supportent des débits allant jusqu’à 2,5 Gbps, il est parfaitement possible de les utiliser avec des équipements ne supportant que le Gigabit (1 Gbps), équipements plus répandus.
Ainsi, pour la partie réseau, il faudra s’assurer que la machine cliente supporte aussi ce débit. Cela peut être assuré directement par la carte mère, ou grâce à une carte PCI-Express, ou plus simplement grâce à un adaptateur USB (comme ceux testés ici). Évidemment, si vous utilisez un switch réseau, celui-ci doit aussi proposer des ports RJ-45 supportant ces nouveaux débits. Les seuls éléments qui n’ont pas besoin d’être modifiés sont les câbles RJ-45. En effet, les câbles cat5e (les plus courants) sont compatibles avec ces débits.
Finalement, il reste la problématique du matériel stockant/recevant les données. En effet, si le/ou les disques dans le NAS, ou bien le disque destination n’est pas assez rapide, l’augmentation du débit ne sera pas aussi bénéfique que ce qui peut être espéré.
XII-B. Tests▲
XII-B-1. Client▲
La machine cliente est le PC sur lequel s’exécute le script de test. Ici, c’est un PC sous Kubuntu 20.04 (noyau Linux 5.4.0), embarquant un SSD connecté en NVMe et offrant jusqu’à 2200 Mo/s en lecture. Ce qui est largement suffisant pour un tel test. De plus, l’interface réseau est fournie par l’adaptateur Thunderbolt 3 vers Ethernet 10 Gbps de OWC (dont vous pouvez retrouver le test ici).
XII-B-2. NAS▲
Du côté du NAS, on retrouve deux configurations :
- un seul disque plateau, 3,5 pouces ;
- deux disques plateaux en configuration RAID 0.
XII-B-3. Réseau▲
Du côté du réseau, les tests sont effectués dans les configurations suivantes :
- 1 Gbps ;
- 2,5 Gbps ;
- 2,5 Gbps avec une MTU de 9000 (contre 1500) ;
- 2,5 Gbps * 2 grâce à l’agrégation de liens avec la politique Balance-Round Robin (réalisée grâce au switch XS512EM présenté ici).
XII-B-4. Procédure de tests▲
Les tests consistent en la copie du code source du noyau Linux 5.8.1 décompressé (dont une copie est disponible ici. Cela représente 929,7 Mo répartis sur 73 767 fichiers (soit des fichiers de 12 ko en moyenne)). De plus, un second test est effectué et consiste en la copie d’un fichier 10 Go (exactement 10 737 418 240 octets) dont le contenu a été généré aléatoirement.
Les copies sont répétées cinq fois.
XII-B-5. Remarques▲
Les tests ne sont effectués que dans le sens envoi de données vers le NAS. Cela est donc le cas défavorable pour le NAS. En effet, les disques durs plateaux ont des performances plus faibles en écriture, qu’en lecture (facteur de 2).
XII-B-6. Résultats▲
XII-B-6-a. Copie du code source du noyau Linux▲
Sans surprise, les débits sont faibles lors de la copie des fichiers du noyau Linux. En effet, le noyau est constitué d’un grand nombre de petits fichiers que les systèmes de fichiers prennent du temps à gérer.
On remarque tout de même que le protocole NFS réussit à mieux s’en sortir et que l’augmentation du débit réseau permet aussi d’améliorer les performances. Dans les autres cas, le SSH est légèrement plus efficace que SMB. Toutefois, avec ces deux protocoles, le changement de configuration n’impacte pas les résultats.
XII-B-6-b. Copie d’un fichier de 10 Go▲
Plusieurs conclusions peuvent être tirées de ces résultats :
- d’abord, le protocole SSH est limité par un facteur externe à ceux explorés dans ce test : le CPU. En effet, le protocole SSH implique le chiffrement/déchiffrement des données, une opération qui repose sur la puissance du CPU. Par conséquent, peu importe la connexion réseau ou la configuration des disques, les résultats sont similaires ;
- globalement, SMB est plus rapide que NFS. Toutefois, une exception existe : lors de l’utilisation d’une MTU plus grande, le protocole NFS devient plus efficace ;
- comme on pouvait s’y attendre, la connexion réseau Gigabit est un facteur limitant, et ce, même avec un seul disque. Par conséquent, le simple passage à du matériel compatible 2,5 Gbps suffit à apporter un gain. À l’inverse, une fois passé à la connexion 2,5 Gbps, l’utilisation d’un seul disque sera le facteur limitant et vous ne tirerez pas pleinement profit du débit de la nouvelle connexion ;
- lors de l’utilisation de l’agrégation de liens, les disques sont à nouveau le facteur limitant.
XII-C. Optimisation▲
Comme dit plus tôt, il est possible de modifier la MTU (aussi appelée Jumbo Frame) pour passer la valeur à 9000. Ainsi, un paquet peut contenir les données de cinq paquets, réduisant ainsi le surcoût des entêtes, mais surtout, les ressources pour traiter les paquets. Le gain est proportionnel au débit de la connexion.
QTier permet d’utiliser conjointement un SSD et un disque dur. Les données souvent utilisées sont placées sur le SSD pour un accès rapide et les données moins utiles sont sur le disque dur. Ainsi, les performances sont optimales (celles du SSD) et la sauvegarde des données est assurée par la fiabilité du disque dur.
XII-D. Conclusion▲
Pour réellement tirer pleinement profit de la connexion Ethernet 2,5 Gbps du NAS TS-253D de QNAP, il est obligatoire d’utiliser soit une configuration en RAID 0, soit un SSD. De plus, si l’utilisateur agrège les ports Ethernet 2,5 Gbps (pour ainsi obtenir un débit théorique de 5 Gbits/s), ce sera alors les disques mécaniques qui ralentiront les transferts.
Aussi, l’utilisation de RAID 0 dans un NAS à deux baies tel que le TS-253D de QNAP double les risques de perte de données en cas de panne. En effet, dans une telle configuration, certes permettant de meilleures performances, les données étant réparties sur les disques, la perte d’un seul disque entraîne la perte de l’intégralité des données. Par conséquent, une configuration SSD + disque dur est certainement la meilleure solution : le SSD offre les performances optimales et le disque dur permet de sauvegarder les données importantes/peu utilisées. Cette solution est d’autant plus intéressante qu'elle est proposée par QNAP au travers de QTier.
XII-E. Remerciements▲
