От чего зависит скорость работы NAS?
Прежде всего производительность системы хранения данных зависит от вычислительной мощности установленного в нее процессора. Если это файловый сервер для большой корпоративной сети, дорогой, с мощным процессором, то его производительности хватит на общий доступ к данным для сотен пользователей. Если же это скромная домашняя «коробочка для винчестера» с маломощным специализированным процессором, рассчитанная на сеть из четырех-пяти машин, высокой скорости работы от нее ждать не приходится.
Интересно, почему же столь много зависит от быстродействия процессора NAS? Ведь когда мы подключаем жесткий диск к компьютеру по интерфейсу SATA или USB, то ограничивающим фактором всегда является либо пропускная способность интерфейса, либо быстродействие самого диска. А дело, оказывается, в том, что сетевые хранилища данных, так же как и другие сетевые устройства, вынуждены работать по стеку протоколов TCP/IP, оптимизированному именно для сетевых нужд, и в принципе не приспособленному для работы с дисковыми устройствами. Это приводит к тому, что любой блок данных, считываемый с диска, нужно упаковывать в пакет строго определенного размера, не совпадающего с размером выбранного куска. Причем необходимо добавлять к каждому сетевому пакету множество служебных данных, что также повышает нагрузку и на процессор NAS. На другом конце сети компьютер вынужден проделывать то же самое, но в обратном порядке: принимать сетевые пакеты, выстраивать их в определенной последовательности согласно служебным данным, извлекать оттуда считанное с диска NAS содержимое. Компьютер-то, конечно, справится, у него вычислительная мощность, как правило, избыточная, а вот для маленького холодного процессора NAS такая нагрузка может оказаться чрезмерной, что выльется в снижение скорости доступа к данным.
Решение этой проблемы нашли специалисты компании Ximeta. Они разработали специальный протокол NDAS (Network Direct Attached Storage). Он позволяет компьютерам локальной сети обращаться к сетевому хранилищу данных непосредственно, как к локальному диску, а не как к сетевому устройству. Для этого на компьютеры устанавливается специальный фирменный драйвер. Благодаря ему все операции с данными производит компьютер, обращающийся к NAS по сети, а маломощный процессор самой «коробочки с диском» освобождается от львиной доли нагрузки. В результате скорость передачи данных становится заметно выше, чем у традиционных NAS, работающих по протоколам стека TCP/IP.
Такой подход наряду с более высокой скоростью дает и другие преимущества. Во-первых, драйвер NDAS автоматически находит устройство в сети и подключает его в качестве локального диска, так что никаких дополнительных телодвижений для настройки доступа к устройству не требуется. Во-вторых, для обеспечения безопасности передачи данных между обычным NAS и компьютерами сети приходится принимать специальные меры: настраивать межсетевые экраны, задавать пароль на доступ к NAS, если это возможно, и т. д. В протокол NDAS встроена удобная система обеспечения безопасности. Если знать идентификатор устройства NDAS, можно читать с него информацию, а если известен пароль (ключ на запись), -- записывать данные и вносить изменения. Причем устройство NDAS доступно только из того сегмента сети, в котором оно находится, -- подключиться к нему из-за межсетевого шлюза (например, из Интернета) не выйдет. Еще одна интересная возможность -- объединение NDAS, подключенных к одной сети, в массивы RAID 0, RAID 1 или JBOD. Это, скорее, экзотика, хотя может и пригодиться для обеспечения сохранности данных, особенно «зеркало».
Что же, самое время проверить преимущества NDAS на практике. Испытания будем проводить на компьютере с ОС Windows -- для других ОС поддержка NDAS реализована не полностью, хотя в принципе технология работает и в Mac OS X, и в Linux. Для проверки скорости работы сетевых накопителей будем подключать их непосредственно к сетевому интерфейсу системной платы. Почему именно так? Его скорость составляет 1 Гбит/с, а имеющееся в моем распоряжении сетевое оборудование обеспечивает всего 100 Мбит/с, и этого мало.
Итак, сражаться за традиционные ценности в лице TCP/IP будет необычная система сетевого хранения Seagate FreeAgent GoFlex Net STAK100. Она представляет собой подставку для двух переносных винчестеров серии FreeAgent GoFlex, снабженную интерфейсом Ethernet (1 Гбит/с) и USB 2.0, а также гнездом питания от адаптера, входящего в комплект поставки. Жесткие диски приобретаются отдельно. В данном случае были установлены два по 500 Гбайт каждый. Странности этой NAS не ограничиваются ее необычным конструктивным исполнением. Для того чтобы увидеть ее в локальной сети, вовсе не требуется заходить по известному адресу на веб-интерфейс и ставить утилиту для управления. Нет, для этого нужно зарегистрироваться на сайте Seagate, получить аккаунт в системе облачного хранения данных pogoplug.com и только после этого увидеть, наконец, вожделенное дисковое пространство, причем не в «сетевом окружении», а в весьма неудобном веб-интерфейсе того же сервиса pogoplug.
Для того чтобы сделать GoFlex Net доступным по протоколу SMB (общий доступ в сетях Windows), следует зайти в раздел Settings на сайте my.pogoplug.com, затем -- в WFS (Windows File Sharing) и отметить галочкой пункт enabled. Потом можно добавить NAS как сетевой диск и, наконец, начать им пользоваться. Естественно, во время установки и настройки NAS от Seagate был подключен к маршрутизатору домашней локальной сети, ведь одновременно был необходим доступ и к нему, и к Интернету. Затем он был подключен непосредственно к ПК, после чего удалось выяснить следующее про скорость его работы.
Папку с небольшими файлами (текстовые документы, книги, картинки) объемом 18,8 Гбайт смогли записать на сетевой диск за 19 мин 48 с, т.е. со средней скоростью 16,2 Мбайт/с, и считать за 11 мин 41 с со скоростью чуть менее 27,5 Мбайт/с. Большой файл (видео размером 10,1 Гбайт) копировался в течение 9 мин 19 с со скоростью 18,5 Мбайт/с, а считывался за 5 мин 34 с со скоростью 31 Мбайт/с.
Что же, скоростные показатели данного NAS вполне типичны для небольших домашних устройств. Посмотрим, что может обеспечить модель Solo Netfast 351UNE компании IOCELL Networks. На коробке заявлено пятикратное превосходство в скорости перед традиционными NAS, и это мы решили проверить. В качестве внутреннего накопителя был использован 3,5-дюймовый жесткий диск Seagate объемом 1,5 Тбайт. Кроме сетевого интерфейса, на устройстве есть порты USB 2.0 и eSATA. По-моему, лучше бы был USB 3.0, прекрасно заменяющий оба упомянутых. Впрочем, конструкторам виднее.
Сначала нужно установить с прилагаемого CD драйвер NDAS. Затем следует подключить устройство к сети или непосредственно к сетевой карте компьютера, вбить двадцатизначный ID устройства и пароль на запись с наклейки на дне устройства. Потом можно будет подключить его либо в режиме чтения и записи, либо только чтения, либо же отложить все до лучших времен. При подсоединении сетевое хранилище «пропишется» в ОС как локальный диск, и с ним можно будет работать. Итак, измеряем скорость.
Папку с мелкими файлами размером в 18,8 Гбайт NDAS принял за 10 мин 26 с со скоростью в среднем 30,8 Мбайт/с, т.е. почти вдвое быстрее, чем традиционный NAS. Чтение этой директории заняло 6 мин 35 с, скорость составила 48,7 Мбайт/с. Видео объемом 10,1 Гбайт записалось на сетевой диск за 3 мин 48 с, т.е. со скоростью 49,7 Мбайт/с, а обратно на компьютер оно было передано за 3 мин 10 со скоростью 54,4 Мбайт/с.
Значит, явно имеет смысл использовать технологию NDAS. Скорость, которую она обеспечивает домашнему сетевому накопителю, существенно выше той, что дает ему подключение средствами TCP/IP. Причем в случае записи большого файла протокол NDAS обеспечивает скорость почти в 3 раза более высокую. Но следует помнить о том, что такое сетевое хранилище принесет пользу только в гигабитной локальной сети. Подключение со скоростью 100 Мбит/с полностью уравняет его возможности с любыми другими NAS, в чем я убедился, подсоединив NDAS к маршрутизатору и проверив скорость передачи файлов. Также стоит учесть, что полноценно работает с NDAS только Windows 2000 и выше. Версии драйверов для Mac OS и Linux пока не обеспечивают возможности одновременного доступа к диску с нескольких ПК. Впрочем, для небольшой локальной гигабитной сети с компьютерами под Windows решение полностью себя оправдает, а ведь такие сети встречаются весьма часто.
Технические характеристики сетевых накопителей