1GbEのラインレートと実際のNASスループットの差：この差はいつ正常なのか？
1GbEリンクは毎秒1,000メガビットを示しますが、ファイルのペイロードが毎秒125メガバイトになることを保証するものではありません。有線NASで大容量ファイルを転送する際に、およそ110-120 MB/sになるのは正常な場合があります。
差が大きいからといって、必ずしも2.5GbEを購入する理由にはなりません。まず、ネゴシエートされたリンク速度とネットワークのみのスループットを、SMBまたはNFS、暗号化、CPU、ディスク構成、ファイルサイズ、ウイルス対策、クライアントのストレージによる影響から切り分けてください。現在のリンクが、遅延が問題になる作業中に最大限活用されていることを確認してからアップグレードしましょう。
回線速度を実用的な基準値に換算する
1,000メガビットを8で割ると、理論上の上限は毎秒125メガバイトになります。Ethernet、IP、TCP、ファイル共有のヘッダーがリンクの一部を消費し、確認応答や処理の影響もあるため、通常のファイルコピーで理論上の全ビットをペイロードとして転送することはできません。
独立したGigabit Ethernetの概要では、実用的なスループットは約900 Mbpsとされ、ディスク、輻輳、処理能力による制限によってさらに低下する可能性があると説明されています。この実用的な1GbEペイロード範囲を考えれば、大容量ファイルで継続的に110 MB/s前後になる結果は、故障ではなく十分あり得るものです。
この範囲は、大容量ファイルを有線で順次転送する場合にのみ使用してください。数千個の小さなファイル、Wi-Fiクライアント、暗号化された共有フォルダー、同時利用ユーザーがある場合は別のワークロードであり、同じ数値で判断すべきではありません。
NASファイルをテストする前にネットワークのみをテストする
両方のエンドポイントが1.0 Gbpsの全二重でネゴシエートされていることを確認し、同じ経路上にある十分な性能の有線マシン間でネットワークスループットテストを実行します。通常転送が遅くなる時間帯にも、両方向で繰り返しテストしてください。
ネットワークのみのテストが期待範囲を大きく下回る場合は、ケーブル、スイッチポート、省電力機能、アダプター、ドライバー、またはトラフィックがルーターやトンネルを経由していないかを確認してください。100 Mbpsでネゴシエートされたリンクは、ファイルシステムの調整では改善できません。
ネットワークテストが正常でファイルコピーが遅い場合は、次の実験ではEthernetリンクを原因から外し、ストレージ層とプロトコル層を測定してください。
ファイルのワークロードから次のボトルネックを見つける
大容量ファイル1つ、実際の使用状況を反映した小さなファイルのセット、そしてNASとクライアント双方のローカル読み取りまたは書き込み速度を測定します。同じテスト中に、NASのCPU使用率、ディスクレイテンシ、ネットワーク使用率、暗号化やウイルス対策プロセスの動作を確認してください。
あるNASレビューでは、1GbEで読み取り約115 MB/s、書き込み97 MB/sを測定し、その後、より高速なリンクでさらに高いスループットを記録しています。これらの測定された1GbE NASの結果は、予想される上限と、ストレージやプロトコルの動作が非対称になる可能性の両方を示しています。
ネットワーク使用率が低いままなら、負荷が集中しているリソースを探してください。単一のHDD、パリティ書き込み、スナップショット、CPUによる暗号化、SMB署名、小さなファイルのメタデータ処理、またはクライアントの低速なディスクが、いずれもボトルネックになる可能性があります。
調整またはアップグレードの判断基準を設ける
大容量ファイルの転送が実用上の上限に近く、バックアップが設定した時間内に完了し、日常の作業に遅延がない場合は、1GbEを使い続けてください。125 MB/s未満という公称値だけで問題と判断する必要はありません。
ネットワークのみのテストが低速、リンクのネゴシエーションが不適切、またはファイルワークロード中にEthernetがアイドル状態になる場合は、既存の経路を調整または修復してください。関係のない速度のスクリーンショットを比較するのではなく、1つの変数だけを変更し、同じデータセットで再テストしましょう。
現在のリンクが継続的な制限要因であることを測定によって確認した後にのみ、ZimaSpaceの1GbEと2.5GbEのワークロードのしきい値を参考にしてください。
条件付きの結論: 正常な差、修正可能な差、またはアップグレードのきっかけ
大容量ファイルの有線転送でおよそ110-120 MB/sになる場合、システムの他の部分が十分に高速であれば、正常な1GbE経路と概ね一致するものとして扱ってください。
結果が大幅に低い場合は、実際のネットワークスループット、ディスクの動作、CPU負荷、またはクライアントストレージを調べ、リンクが十分に使われていないのか、別のコンポーネントが飽和しているのかを診断してください。
実際のワークロードが繰り返し1GbEを使い切り、その転送時間が重要で、NAS、スイッチ、クライアント、ケーブル、ストレージがより広い帯域を利用できる場合にのみアップグレードしてください。そうでなければ、高速なポートに変えてもボトルネックが移動するだけで、問題は解決しません。
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