Thecus W4000 – первое сетевое хранилище на базе Microsoft Windows
Введение
В нашу лабораторию для тестирования регулярно поступают разнообразные сетевые хранилища, построенные на базе операционной системы Linux. Несколько раз мы даже имели дело с готовыми программно-аппаратными комплексами на базе Microsoft Windows, например, системой организации, контроля и защиты доступа в интернет AquaInspector. Однако сетевое хранилище, в котором в качестве операционной системы используется Windows Storage Server 2012 R2 Essentials, видим впервые. Признаться, мы с некоторым скептицизмом относимся к идее построения СХД на Windows, однако любопытство взяло верх, и мы согласились протестировать данное устройство. Скорей приступим!
Внешний вид
Сетевое хранилище Thecus W4000 выполнено в металлическом корпусе с габаритами 192х172х250 мм. Для своей работы устройство требует наличия внешнего блока питания (поставляется в комплекте) со следующими характеристиками: 19 В и 6.32 А с максимальной мощностью 120 Вт.
На лицевой панели размещено два порта USB 3.0, кнопка включения/выключения устройства, два дисплея, один из которых отображает краткую информацию о функционировании устройства, а также кнопки управления хранилищем. Верхний дисплей и кнопки управления устройством в данной модели не используются. Значительную часть панели занимает перфорированная дверца, скрывающая четыре корзины для жёстких дисков.
На днище размещены четыре круглых резиновых ножки для удобного размещения на столе. Также здесь располагаются небольшие вентиляционные отверстия.
Верхняя и боковые поверхности устройства ничем особенным не примечательны.
Значительную часть задней панели устройства занимает вентиляционная решётка. Кроме неё здесь присутствуют разъём для подключения питания, линейный аудиовход, VGA и HDMI выводы, два порта USB 2.0, один eSATA интерфейс, два порта Gigabit Ethernet и Кенсингтонский замок. Здесь же, пожалуй, стоит отметить, что платформа сетевого хранилища Thecus W4000 расширяемая, то есть пользователь может установить дополнительную карту в специальный слот на материнской плате устройства, место установки которой скрывает защитная пластина. Также здесь находится белый пластиковый зажим, выполняющий функции кабельного органайзера.
Заглянем теперь внутрь корпуса СХД.
Аппаратная платформа
Аппаратная начинка представлена несколькими текстолитовыми платами: материнской и вспомогательной, обеспечивающей вывод информации на дисплей, расположенный на лицевой панели хранилища.
Основные элементы расположены с одной стороны материнской платы, построенной на базе южного моста Intel AF82801JIR и процессора Intel Atom D2701, работающего на частоте 2.13 ГГц. Функции медленного ввода/вывода возложены на микросхему iTE IT8728F, которую мы уже видели в модели N2800. Чип NEC D720202 обеспечивает работу двух портов USB 3.0 передней панели устройства. За работу сети отвечают два модуля Intel WG82574L. Микросхема Chrontel CH7318C-BF обеспечивает поддержку видеоинтерфейсов (HDMI и VGA), тогда как за вывод звука отвечает чип Realtek ALC262.
Система снабжена двумя гигабайтами оперативной памяти, установленной в один из разъёмов. Оперативная память Transcend построена на базе восьми чипов Samsung K4B2G0846Q. На наш взгляд, для системы Windows Storage Server 2012 R2 Essentials оперативной памяти объёмом 2 Гбайта недостаточно.
В качестве загрузочного накопителя используется SSD-диск Kingston SV300S37A/60G, объёмом 60 Гбайт.
Так как хранилище работает на базе операционной системы Windows, мы решили установить утилиту CPU-Z, с помощью которой также возможно изучить некоторые аппаратные компоненты.
На этом мы завершаем изучение аппаратной составляющей сетевого хранилища Thecus W4000 и переходим к рассмотрению его программной части.
Обслуживание
Первое, что стоит сделать сразу же после подключения сетевого хранилища Thecus W4000 к сети, это установить обновления на операционную систему. Рассматриваемая СХД построена на базе Microsoft Windows, поэтому установка обновлений не только позволяет сделать систему более стабильной, но и исправить уязвимости в безопасности системы.
В принципе, мы бы также рекомендовали настроить систему на автоматическое получение и установку пакетов обновлений, чтобы исправление системы производилось сразу же после выхода соответствующих патчей. Возможно, для тяжёлых моделей СХД, таких как W8900, W12000 и W16000, политика обновления должна быть иной: администратору сначала необходимо проверить стабильность вышедших пакетов с исправлениями на тестовых СХД. Однако в SMB сегменте такой подход, вероятно, не будет популярным.
По умолчанию операционной системе доступен не весь объём предустановленного SSD-накопителя. Расширить существующий раздел или создать новый можно с помощью пункта меню «Disks» группы «File and Storage Services» оснастки «Server Manager».
После того как обновления установлены, можно переходить к созданию дисковых массивов для хранения пользовательских файлов. Данное действие можно выполнить с помощью пункта «Storage Pools» группы «Volumes» раздела «File and Storage Services» оснастки «Server Manager» или пункта «Disk Management» группы «Storage» оснастки «Computer Management». Поддерживаются следующие типы массивов: Spanned, Striped, Mirrored и RAID-5. Справедливости ради, стоит отметить, что установленные в СХД диски могут быть использованы и без сборки какого-либо массива.
Все массивы, кроме RAID-5, собираются довольно быстро. На сборку массива RAID-5 требуется около двух суток. Стоит также отметить, что при пропадании питания или аварийных перезагрузках по другим причинам запускается процедура восстановления дискового массива, происходящая с той же скоростью.
Использование операционной системы Windows может значительно упростить процедуру восстановления информации с накопителя в случае выхода самого хранилища из строя, - достаточно лишь подключить диск к ПК с операционной системой Windows. Конечно, если диск являлся членом RAID-массива, то процесс восстановления усложнится в любом случае.
Администрирование СХД Thecus W4000 по сути ничем не отличается от администрирования обычного Windows-сервера. Администратор может установить также дополнительное программное обеспечение на устройство, однако при этом стоит учитывать, что ресурсы хранилища ограничены, а чрезмерная нагрузка на хранилище может приводить к снижению производительности.
Кроме установки программного обеспечения допускается также использование платы расширения, устанавливаемой в специальный разъём на материнской плате хранилища. К сожалению, сетевые платы Thecus 10GE не поддерживаются. Модель C10GTR была успешно обнаружена, драйвера установлены, однако из-за недостаточности количества PCI-E линий плата не функционировала, поэтому все тесты следующего раздела нами были проведены только с использованием двух встроенных интерфейсов Gigabit Ethernet. По заявлению производителя, данная сетевая карта поддерживается старшими моделями W-линейки сетевых хранилищ Thecus, которые, надеемся, в скором времени также окажутся в нашей тестовой лаборатории.
В случае необходимости восстановить систему администратор может обратиться на сайт производителя по адресу http://ftp.thecus.com/wss/ и загрузить оттуда файл, содержащий образ для восстановления и краткие инструкции по самому процессу восстановления системы на хранилище.
Кроме того, здесь же могут быть скачаны языковые пакеты, с помощью которых администратор может изменить язык интерфейса операционной системы. Установка пакета производится с помощью приведённой ниже команды (необходимо лишь вписать правильный путь и имя файла с языковым пакетом).
dism /online /Add-Package /PackagePath:c:\Russian(ru-ru).cab
На этом мы завершаем рассмотрение процедур обслуживания сетевого хранилища Thecus W4000 и переходим непосредственно к тестированию СХД.
Тестирование
Первый тест, с которого мы традиционно начинаем данный раздел, - установление времени загрузки устройства, под которым мы понимаем интервал времени с момента подачи питания на хранилище до получения первого эхо-ответа по протоколу ICMP. Сетевое хранилище Thecus W4000 загружается за 33 секунды. Мы считаем это хорошим результатом.
Вторым не менее традиционным тестом является проверка защищённости устройства, проводимая с помощью сканера сетевой безопасности Positive Technologies XSpider 7.7 (Demo build 3100). Всего было обнаружено 18 открытых портов. Наиболее интересные сведения представлены ниже.
Перед тем, как непосредственно перейти к тестам производительности, нам бы хотелось познакомить наших читателей с основными характеристиками нашего тестового стенда. Все измерения мы проводили с помощью утилиты Intel NASPT версии 1.7.1. Объём оперативной памяти, доступный системе на момент тестирования, мы уменьшали с помощью утилиты msconfig в соответствии с рекомендациями Intel. Все тесты проводились для файловой системы NTFS, если не оговорено иное.
| Компонент | ПК |
| Материнская плата | ASUS Maximus VI Extreme |
| Процессор | Intel Core i7 4790K 4 ГГц |
| Оперативная память | DDR3 PC3-10700 SEC 32 Гбайта |
| Сетевая карта | Intel PRO/1000 PT |
| Операционная система | Windows Server 2012 R2 |
В качестве накопителей мы использовали четыре диска HGST Deskstar NAS 0F22408 с объёмом 4 Тбайта. Указанная модель предназначена для использования в многодисковых системах. В связи с этим диск обладает системой RVS (Rotational Vibration Safeguard), снижающей собственную вибрацию накопителя, а также уменьшающей влияние сторонних вибраций на работу устройства. Технология RVS располагает парой сенсоров, установленных в непосредственной близости от считывающей головки. Информация о вибрациях, получаемая с сенсоров, используется для корректировки положения головки относительно пластин диска. Такой подход позволяет стабилизировать диск и увеличить точность позиционирования головок относительно дорожки без потери времени на дополнительное перемещение, что, по заявлению производителя, позволяет значительно увеличить скорость доступа к пользовательским данным. Пример зависимости координат считывающей головки диска от времени при использовании RVS и без таковой представлен на рисунке ниже. К сожалению, технология RVS не отключаемая, поэтому произвести собственные измерения её влияния на скорости чтения и записи у нас не было никакой возможности.
Начать тесты производительности сетевого хранилища Thecus W4000 мы решили с измерения скорости доступа к данным с помощью протокола SMB/CIFS. Так как с обеих сторон поддерживалась третья версия данного протокола, мы смогли выполнить балансировку нагрузки между двумя физическими интерфейсами. На диаграммах ниже представлены данные для одного и двух одновременных физических подключений. Видно, что система в нескольких тестах упирается в производительность одного сетевого линка, что можно понять по значительно лучшим показателям в тех же тестах, но с двойным подключением.
Операционная система Windows Storage Server 2012 R2 Essentials, установленная на хранилище, может выступать в качестве цели iSCSI. Естественно, мы не могли обойти стороной такую возможность. К сожалению, результаты теста DirectoryCopyToNAS показались нам неадекватными, поэтому мы не стали включать их в диаграммы. Так как протокол iSCSI поддерживает балансировку нагрузки между несколькими линками, то мы решили представить нашим читателям результаты измерений производительности устройства при использовании балансировки нагрузки и без таковой.
Операционная система, установленная на W4000, позволяет запускать также и пользовательские приложения, поэтому мы решили измерить скорость доступа к дисковой подсистеме хранилища, запустив Intel NASPT непосредственно на самом устройстве.
Также мы решили измерить скорость локального доступа к данным, расположенным на массиве RAID-5, последовательно отформатированном в файловые системы NTFS и ReFS. Файловая система ReFS (Resilient file system) является дальнейшим развитием NTFS и поддерживается операционными системами Microsoft, начиная с Windows 2012 и Windows 8.
Доступ к данным, размещённым на файловых системах NTFS и ReFS, мы также получали по сети с помощью протокола SMB/CIFS с использованием балансировки.
Кроме использования внутренних жёстких дисков сетевое хранилище Thecus W4000 позволяет подключать внешние USB-накопители. Мы подключили наш тестовый внешний жёсткий диск Transcend StoreJet 25M3 объёмом 750 Гбайт с интерфейсом USB 3.0 и произвели измерения скоростей доступа к нему по протоколу SMB/CIFS с использованием одного и двух физических подключений к хранилищу. Жёсткий диск был последовательно отформатирован в следующие файловые системы: FAT32, exFAT, NTFS и ReFS.
Доступ к данным, размещённым на внешнем жёстком диске, можно было получить также и локально, то есть непосредственно с самого хранилища. На диаграмме ниже представлены скорости доступа к данным на внешнем жёстком диске, полученные при запуске утилиты Intel NASPT на самом хранилище.
При необходимости доступ к данным, размещённым на W4000, может быть получен с помощью VPN-соединения по протоколу PPTP. На диаграмме ниже представлены результаты измерений скоростей доступа при PPTP-подключении с шифрованием MPPE128 и напрямую, то есть без туннеля.
Кроме протокола IPv4 сетевым хранилищем Thecus W4000 поддерживается также и IPv6. Естественно, мы не могли обойти стороной такую поддержку и произвели измерения для одного и двух подключений iSCSI, а также одного подключения SMB/CIFS. К сожалению, нам так и не удалось добиться работы балансировки SMB/CIFS при работе поверх IPv6.
Во время подготовки тестового стенда мы обратили внимание на длительную сборку массива RAID-5, которая занимала в нашем случае около двух суток. Конечно, мы понимаем, что длительность данной процедуры зависит от объёма установленных жёстких дисков, однако всё равно данный процесс нельзя назвать быстрым. Процесс синхронизации запускался не только в момент создания массива, но каждый раз, когда система сомневалась в целостности данных, например, при сбое электропитания или аварийном выключении хранилища. Указанные причины могут приводить к тому, что пользователям и администраторам, возможно, придётся не один раз столкнуться с тем, что массив будет находиться в процессе синхронизации, а длительность процедуры не позволит данному событию остаться незамеченным. Конечно же, пользовательские данные продолжают быть доступными, однако деградация сервиса всё-таки наблюдается. Мы решили сравнить производительность массива и хранилища при нормальной работе и в режиме построения/восстановления массива.
Из представленной выше диаграммы видно, что хотя пользовательские данные и остаются доступными, скорость доступа к ним существенно снижается.
Напоследок мы бы хотели предоставить нашим читателям таблицу соответствия имён дисковых массивов от Microsoft с их стандартными названиями.
| Название Microsoft | Общепринятое название |
| Spanned/Составной | JBOD |
| Striped/Чередующийся | RAID0 |
| Mirrored/Зеркальный | RAID1 |
| RAID-5 | RAID5 |
На этом мы завершаем раздел тестирования и переходим к подведению итогов.
Заключение
В целом мы остались довольны протестированным сетевым хранилищем Thecus W4000, построенном на базе операционной системы Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 Essentials. Пользователям устройства становится доступен весь функционал данной версии операционной системы за сравнительно небольшую цену, а возможность установки собственного программного обеспечения делает данную модель СХД особенно привлекательной.
Ниже перечислены сильные стороны устройства.
- Поддержка всех функций операционной системы Windows Storage Server 2012 R2 Essentials.
- Возможность установки вспомогательных программ.
- Поддержка IPv6.
- Возможность установки дополнительной платы расширения.
- Размещение операционной системы на специальном SSD-диске.
- Возможность балансировки нагрузки для iSCSI и SMB подключений.
- Приемлемая цена.
- Возможность горячей замены дисков.
К сожалению, мы не можем не сказать и о недостатках хранилища.
- Отсутствие аппаратного RAID-контроллера.
- Единственный блок питания.
- Небольшой объём оперативной памяти.
- Длительная сборка массива RAID-5.
- Нестандартная начальная настройка.
Мы никак не могли определиться, куда же отнести саму операционную систему – к плюсам или минусам устройства. С одной стороны, управление хранилищем W4000 у Windows-администраторов не должно вызывать никаких затруднений. Но с другой, данная операционная система славится своей «надёжностью». Возможно, наш скептицизм по этому поводу излишен, однако, только время сможет расставить всё по своим местам. Версия Essentials имеет ряд серьёзных ограничений по сравнению с другими версиями Windows Server 2012 R2 и Windows Storage Server 2012 R2, например, не поддерживается возможность объединения устройств в отказоустойчивый кластер (по официальной версии Microsoft) и виртуализация Hyper-V. Однако нельзя не заметить, что модель Thecus W4000 ориентирована на использование в небольших офисах и филиалах, где данные функции были бы не сильно востребованы.
На момент написания данного обзора рекомендованная цена на сетевое хранилище Thecus W4000 без дисков составляла 47600 рублей.
Автор и редакция благодарят Компанию Тайле, официального дистрибьютора сетевого оборудования Thecus в России, за любезно предоставленное хранилище и диски для тестов.