كم من السرعة يستهلكها الحمل الزائد للبروتوكول من رابط NAS المنزلي؟

عادةً ما يزيل الحمل الزائد للبروتوكول حوالي 5-10 بالمئة من سرعة رابط NAS المنزلي النظيفة قبل أن تقلل اختناقات التخزين والأمان وحجم العمل السرعة أكثر.

يصف منفذ 1GbE أو 2.5GbE أو 10GbE سعة الإشارة الخام، وليس معدل نسخ الملفات الذي يظهر على سطح المكتب. يحتاج مستخدمو NAS المنزلي إلى فصل رؤوس Ethernet وTCP التي لا يمكن تجنبها عن معالجة SMB، والتوقيع أو التشفير، وجولات الملفات الصغيرة، وسرعة التخزين، وحدود العميل. تقوم الأقسام أدناه بتحويل تسميات الرابط إلى توقعات الحمولة، وتتبع كل طبقة من الحمل الزائد، وتوضح كيفية قياس الفارق الحقيقي للبروتوكول دون لوم الشبكة على كل نقل بطيء.

ما الذي يقيسه سرعة رابط NAS المعلن فعليًا؟

يقيس تصنيف الشبكة البتات الموضوعة على الرابط، بما في ذلك المعلومات التي تنقل وتحمي الملف بدلاً من أن تصبح جزءًا منه. السبب الأساسي واضح في هذا التفصيل لحمل رؤوس TCP وIP: كل حزمة بحجم كامل تحجز بايتات للرؤوس، لذا فإن حمولة التطبيق تكون بالضرورة أقل من معدل Ethernet الخام.

يخلق التحويل من جيجابت إلى ميغابايت أيضًا توقعات غير واقعية عندما يقسم المستخدمون تصنيف الرابط على ثمانية ويعاملون النتيجة كسرعة نسخ مضمونة. يوضح تحليل معدل نقل جيجابت إيثرنت طويل الأمد لماذا يجب تفسير معدل البيانات المفيد من خلال التأطير، وسلوك البروتوكول، ومسار النقل الكامل بدلاً من رقم المنفذ فقط.

يؤسس هذا الحد الأول: يمكن أن يكون رابط NAS صحيًا بينما يظل النسخ أقل من سقف معدل البايت الخام. يعامل مقارنة ZimaSpace بين سقوف سرعة 2.5GbE و10GbE لشبكات NAS أيضًا معدل الشبكة كحد أقصى يعتمد على التخزين، ووحدة المعالجة المركزية، والتبديل، وأجهزة العميل، وحجم العمل.

كم يزيل رؤوس Ethernet وTCP؟

مع الحمولات الكبيرة وMTU القياسي بحجم 1500 بايت، يكون نصيب TCP/IP الثابت عادةً فقط بضع نسب مئوية لأن كل حزمة تحمل بيانات أكثر بكثير من بايتات الرأس. تُعد كفاءة حمولة TCP بحوالي 97 بالمئة نقطة مرجعية مفيدة، لكنها لا تشمل كل فجوة على طبقة Ethernet، أو نمط الإقرار، أو إعادة الإرسال، أو رسائل مشاركة الملفات.

يقلل تأطير Ethernet، وفحوصات التحقق، والمقدمات، والفجوات بين الإطارات النتيجة مرة أخرى قبل أن يرى تطبيق NAS الرابط. الدرس العملي من حسابات الشبكة السريعة هو أن الحمل الزائد يجب حسابه عبر الطبقات بدلاً من تخصيص نسبة مئوية غير مفسرة واحدة لـ "البروتوكول". تقترب عمليات النقل الكبيرة والمستمرة من السقف لأن التكلفة الثابتة تتوزع على حمولة أكبر.

يمكن للإطارات الأكبر تقليل معالجة الحزمة لكل بايت، لكنها لا تضاعف سرعة NAS وتتطلب دعمًا متسقًا عبر المسار الكامل. لهذا السبب يجب قراءة مقارنة Ethernet متعددة الجيجابت كدليل على سعة الرابط، وليس كدليل على أن تغيير MTU أو الكابلات وحده سيصلح حدود التخزين أو وحدة المعالجة المركزية أو SMB أو الملفات الصغيرة.

أين يضيف SMB أكثر من حمل الرأس؟

يقوم SMB بأكثر من مجرد تغليف تدفق البايتات. يحمل طلبات لفتح الملفات، وقراءة النطاقات، وكتابة البيانات، وتأكيد العمليات، وفحص السمات، وفرض قواعد الوصول. تساعد هذه نظرة عامة على سلوك SMB الحديث في التمييز بين بروتوكول مشاركة الملفات وطبقة النقل TCP الأدنى، ولهذا السبب يمكن أن يكون اختبار iperf سريعًا بينما يكون نسخ SMB أبطأ.

يمكن أن يزيد التوقيع والتشفير الفارق لأن العميل وNAS يجب أن يتحققوا أو يحولوا الحركة بالإضافة إلى نقلها. تشرح مقارنة حمل توقيع وتشفير SMB أن الحماية الأقوى تضيف عبء معالجة، لذا قد يصبح الخادم المنزلي منخفض الطاقة محدودًا بوحدة المعالجة المركزية قبل أن يمتلئ منفذ 2.5GbE أو 10GbE.

العَرَض العملي هو اختبار شبكة خام سريع يتبعه سرعة نسخ ملفات أقل واستخدام مرتفع لوحدة المعالجة المركزية في NAS. يضع دليل ZimaSpace لـ لماذا قد يبدو رابط NAS السريع بطيئًا SMB بجانب التخزين، وPCIe، والخدمات الخلفية، وحدود العميل، مما يمنع أن يصبح الحمل الزائد للأمان التفسير الافتراضي لكل رابط غير مكتمل.

-15% OFF

ZimaBoard 2 - خادم منزلي صغير لأفكارك الكبيرة

Single board computer zimaboard2

$339.00 - $519.00

Buy Now

لماذا تفقد الملفات الصغيرة المزيد من سرعة الرابط؟

تنخفض كفاءة البروتوكول عندما يؤدي حجم العمل العديد من العمليات القصيرة لأن كل ملف قد يتطلب فتحات، وفحوصات بيانات وصفية، وإقرارات، وإغلاقات، وتحديثات الدليل. نفس تكلفة الرأس التي تكون صغيرة بجانب فيديو متعدد الجيجابايت تصبح أكثر وضوحًا بجانب الحمولات الصغيرة، بينما يترك الكمون الرابط خاملاً بين الطلبات. هذا هو جانب حجم العمل من نسبة الحمولة إلى الرأس.

يمكن للتوازي إخفاء بعض الانتظار، لكنه يزيد أيضًا من العمل المعلق على البيانات الوصفية والتخزين. توضح تحليل أحمال العمل الحقيقية للنقل متعدد الجيجابت لماذا تستفيد نسخ المشاريع الكبيرة بشكل أكثر توقعًا من رابط أوسع مقارنة بالمجلدات التي تهيمن عليها العمليات القصيرة والتنسيق لكل ملف.

لذلك قد يبلغ مجلد الصور أو ملفات المصدر أو أصول التطبيقات نسبة أقل بكثير من معدل الخط مقارنةً بأرشيف كبير واحد. تظهر مقارنة ZimaSpace بين مجموعة SSD ومصفوفة HDD للملفات الصغيرة أن الكمون وعمليات الإدخال/الإخراج للبيانات الوصفية يمكن أن تصبح متغير القرار حتى عندما ينقل نفس NAS ملفًا تسلسليًا كبيرًا بسرعة.

كيف يمكنك قياس خسارة البروتوكول الفعلية؟

ابدأ باختبار شبكة خام بين NAS والعميل، ثم قارنها مع نقل ملف كبير واحد عبر بروتوكول المشاركة المقصود. يمثل الفرق بين معدل الرابط وأقصى معدل نقل حمولة TCP خسارة التأطير والنقل؛ والفرق التالي بين الاختبار الخام ونسخ الملف يشمل SMB، والتخزين، ونظام الملفات، ووحدة المعالجة المركزية، وعمل العميل.

كرر اختبار الملف مع توقيع أو تشفير دون تغيير، ثم راقب وحدة المعالجة المركزية، ومعدل نقل القرص، والكمون، وإعادة الإرسال، واستخدام الواجهة. يساعد التمييز بين الشبكة وسير عمل الملف في معالجة أمان SMB في تفسير سبب إمكانية خفض الإعداد لمعدل النقل دون زيادة عدد البايتات المرسلة عبر الكابل.

فسر النتيجة كخريطة اختناقات بدلاً من نسبة حمل زائدة عامة واحدة. عندما يملأ iperf الرابط تقريبًا لكن ملفًا كبيرًا لا يفعل، استمر مع مسار التخزين وSMB؛ وعندما يكون كلاهما بطيئًا، افحص الشبكة أولاً. يمنع ترتيب استكشاف أخطاء NAS طبقة بطبقة أن يخفي فجوة البروتوكول العادية التي تتراوح بين خمسة إلى عشرة بالمئة حدًا أكبر بكثير للنظام.