1GbE NASはSMBクライアントを同時に何台まで快適に処理できますか？

エヴァ・ウォン

IceWhale author

エヴァ・ウォン は テクニカルライター であり ZimaSpaceの常駐ティンカーでもあります。 生涯のオタクであり、 ホームラボとオープンソースソフトウェアに情熱を持っています。彼女は複雑な技術的概念をわかりやすく、 実践的なガイドに翻訳することを専門としています。エヴァはセルフホスティングは楽しくあるべきで、怖がるものではないと信じています。彼女のチュートリアルを通じて、コミュニティが ハードウェアのセットアップを解明する手助けをしています。初めてのNAS構築からDockerコンテナの習得まで。

How Many Simultaneous SMB Clients Can a 1GbE NAS Serve Comfortably?

1GbE NASは、ほとんどアイドル状態または軽いSMBクライアントであれば数十台に対応できますが、高負荷のクライアントを快適に処理できるのは数台に限られます。ストレージ、CPU、暗号化、Wi-Fiのいずれかがより大きな制限になる前に、すべてのアクティブユーザーが共有できる実用的な合計スループットは、およそ100～115MB/sです。

したがって、クライアント数だけで判断するのは誤解を招きます。4台のシーケンシャル動画読み取り、20人のオフィスユーザー、2つの写真カタログでは、帯域幅、IOPS、ロック、レイテンシーに対する要求が大きく異なります。この違いによって、測定方法、安全マージン、停止条件が決まります。この違いによって、測定方法、安全マージン、停止条件が決まります。この違いによって、測定方法、安全マージン、停止条件が決まります。

クライアントをワークロードの種類に分類する

各クライアントを、アイドル状態、軽いドキュメントアクセス、メディア再生、小さなファイルの閲覧、バックアップ、または大容量ファイルの継続的な転送に分類します。登録済みのクライアント数ではなく、同時利用するクライアント数を見積もってください。

シーケンシャルワークロードではリンク帯域幅が予測可能な形で分配されますが、小さなファイルを扱うワークロードでは、Ethernetを使い切る前にHDDのIOPSやCPUが上限に達することがあります。SMB署名や暗号化によって、控えめなNASプロセッサーではスループットが低下する場合もあります。

Wi-Fiクライアントは、変動するレイテンシーと無線通信時間の競合を加えます。NASポートが飽和状態に達していなくても、低速なワイヤレスエンドポイントでは快適に利用できないことがあります。

同時実行時の公平性とレイテンシーを測定する

まず1台のクライアントから始め、合計スループット、クライアントごとのスループット、ディレクトリのレイテンシー、CPU使用率、ディスク使用率、ネットワークエラーを記録します。実際の利用状況に近いデータを使い、クライアントを一度に1台ずつ追加します。

快適な上限は、障害が発生する前に訪れます。バックグラウンドでコピーを実行している間も、インタラクティブな閲覧は応答性を保ち、ストリームはバッファリングを避けられる必要があります。

以下の表は、保証値ではなく計画の目安として使用してください。

観測された状態	判定	次のアクション
軽負荷またはほぼアイドル状態のクライアント10～30台	多くの場合、快適	CPUとディレクトリのレイテンシーを確認
混在したアクティブクライアント3～6台	一般的な実用範囲	ピーク時のワークロードをテスト
高負荷のコピーを同時に2～4件	リンクが飽和する可能性が高い	スケジュールを調整するかネットワークをアップグレード

大量コピーからインタラクティブ通信を保護する

バックアップやワークステーションの同期はピーク利用時間外にスケジュールし、対応している場合は大量処理のジョブに上限を設定します。また、メタデータを多用するアプリケーションのストレージを、低速なアーカイブディスクから分離します。

合計需要が定期的に1GbEの上限に達する場合は、リンクアグリゲーションによって単一クライアントの速度が向上することを期待するよりも、2.5GbE以上のネットワークに移行する方が適切です。複数のリンクは、スイッチとフロー分散が対応している場合に限り、複数クライアントの処理に役立ちます。

ZimaSpaceの複数クライアントにおけるリンク分析では、複数のフローが有効になる条件を解説しています。

Tom’s Hardwareの複数クライアントのSMBベンチマークでは、クライアントを追加しながらスループットとレイテンシーをテストする必要性が示されています。

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家庭内で最も混雑する時間帯に再テストする

ストリーム、バックアップ、写真の閲覧、ファイルコピーを組み合わせた、実際のピーク時の状況を再現します。RAMキャッシュの影響を外し、ディスクの動作を明らかにするため、十分な時間実行してください。

クライアントごとのレイテンシーやバッファリングが許容できなくなるポイントを記録し、そのポイントより低い値を運用上限に設定します。暗号化を有効にした場合、ディスクを変更した場合、またはアプリを追加した場合は、再度テストしてください。

インタラクティブサービスの目標値が安定している間は、そのまま運用を続けます。リンクが飽和状態を維持する、またはレイテンシーが急激に上昇する場合は、作業をアップグレードするかスケジュールを変更してください。CPU、ディスク、Wi-Fiのいずれかに最初のボトルネックが現れている場合は、クライアント数だけを原因にしないでください。