NAS 10GbE przy klientach gigabitowych: najpierw zmodernizować serwer czy urządzenia końcowe?

Jeśli NAS ma już działające połączenie uplink 10GbE, ale każda aktywna stacja robocza nadal korzysta z 1GbE, najpierw zmodernizuj ścieżkę punktu końcowego, gdy problem dotyczy transferu plików jednego użytkownika. Zmodernizuj najpierw stronę NAS tylko wtedy, gdy pomiary wykażą, że serwer nie może zapewnić przepustowości większej niż gigabitowa z powodu pamięci masowej, procesora, protokołu lub konfiguracji uplinku. Przy kilku klientach gigabitowych NAS 10GbE może już zapewniać użyteczną łączną przepustowość, więc właściwy pierwszy krok modernizacji zależy od tego, czy wąskie gardło występuje na poziomie pojedynczego klienta, czy całego serwera.

Najpierw oddziel przepustowość sieci od wydajności usług plikowych

Pierwszy test powinien odpowiedzieć na dwa różne pytania. Czy ścieżka sieciowa może przesyłać dane szybciej niż 1GbE, gdy oba końce obsługują wyższą prędkość, oraz czy stos pamięci masowej NAS może dostarczać dane z taką szybkością? Sama etykieta portu 10GbE nie odpowiada na żadne z tych pytań. Okablowanie, negocjacja przełącznika, sterowniki kart sieciowych, procesor, działanie SMB lub NFS oraz pula pamięci masowej mogą ograniczyć przepustowość aplikacji.

Narzędzie pomiarowe iperf3 firmy ESnet jest przydatne, ponieważ testuje osiągalną przepustowość sieci IP bez traktowania puli dysków NAS jako głównego obciążenia. Jeśli klient obsługujący 10GbE i NAS nie mogą uzyskać wielogigabitowych wyników iperf3 na zamierzonej ścieżce, najpierw napraw sieć, zanim kupisz szybszą pamięć masową lub dyski punktów końcowych.

Następnie wykonaj rzeczywisty transfer plików. Jeśli iperf działa szybko, ale SMB, NFS lub wejścia-wyjścia aplikacji nadal pozostają w pobliżu prędkości gigabitowych lub poniżej niej, ograniczenie występuje teraz powyżej lub poniżej łącza Ethernet. Taki wynik wskazuje na konieczność dostrojenia serwera lub pamięci masowej. Jeśli zarówno iperf, jak i transfer plików osiągają limit 1GbE klienta, ścieżka punktu końcowego jest oczywistym pierwszym kandydatem do modernizacji.

Punkt końcowy Gigabit Ethernet wyznacza twardy limit dla tego punktu końcowego

Stacja robocza z kartą sieciową 1GbE nie może korzystać z połączenia NAS 10GbE z prędkością 10 Gb/s. Nawet jeśli pula NAS i procesor serwera mają ogromny zapas wydajności, ten jeden klient łączy się z siecią za pośrednictwem własnego wynegocjowanego łącza. Dla użytkownika czekającego na kopiowanie dużych projektów, tworzenie kopii zapasowych, obrazy maszyn wirtualnych lub transfery surowych zdjęć karta sieciowa klienta i port przełącznika między klientem a NAS-em stanowią pierwsze praktyczne ograniczenie.

Specyfikacja wieloprędkościowego adaptera X550 firmy Intel pokazuje, dlaczego modernizacja punktów końcowych nie musi oznaczać wyboru między 1GbE a 10GbE. Wydajny adapter może negocjować 2,5, 5 lub 10GbE w zależności od urządzenia po drugiej stronie, co umożliwia etapową modernizację sieci domowej.

Najpierw zmodernizuj ścieżkę klienta, gdy jedna konkretna stacja robocza działa wolno, a NAS już potwierdził, że potrafi obsłużyć szybszy ruch. Ta ścieżka obejmuje kartę sieciową stacji roboczej, port przełącznika, okablowanie i każde pośrednie łącze uplink. Wymiana procesora lub pamięci masowej serwera, gdy stacja robocza nadal negocjuje połączenie z prędkością 1GbE, pozostawia ten sam limit przypadający na pojedynczego klienta.

Wykorzystaj jeden szybszy punkt końcowy jako kontrolowany test przed rozbudową sieci

Najmniej ryzykowna kolejność działań to utworzenie jednej szybszej ścieżki od końca do końca i przetestowanie jej. Zmodernizuj stację roboczą, która przesyła największe pliki, podłącz ją przez port obsługujący 2,5/5/10GbE i zmierz zarówno wyniki iperf, jak i rzeczywiste transfery z NAS. Pozwoli to ustalić, czy obecny NAS 10GbE potrafi przełożyć przepustowość portu na zauważalną wydajność aplikacji.

pięcioprędkościowy przełącznik 10GBASE-T firmy QNAP ilustruje użyteczną topologię mieszaną: NAS 10GbE, jedna szybka stacja robocza i kilku klientów gigabitowych mogą współdzielić jedną sieć, a każdy port negocjuje prędkość z podłączonym urządzeniem. Nie trzeba modernizować każdego punktu końcowego, aby potwierdzić korzyści z łącza 10GbE serwera.

Jeśli szybszy punkt końcowy przesyła dane teraz kilka razy szybciej, decyzja o rozpoczęciu od punktu końcowego została potwierdzona i resztę sieci można modernizować zgodnie z potrzebami. Jeśli wydajność prawie się nie zmienia, przestań kupować adaptery dla punktów końcowych i zbadaj NAS. Kontrolowany test zapobiega sytuacji, w której zakup wielogigabitowej sieci dla całego domu ukryje wąskie gardło po stronie serwera.

Featured

ZimaCube 2 Osobisty domowy NAS w chmurze

ZimaCube2

$799.00 - $2,499.00

Buy Now

Zmodernizuj część NAS, gdy szybszy klient nadal nie może pobierać danych szybciej

Szybki punkt końcowy usuwa limit przypadający na pojedynczego klienta, dzięki czemu łatwiej zlokalizować każde pozostałe ograniczenie. Pula HDD może nie być w stanie obsłużyć wymagających losowych operacji, szyfrowanie lub kompresja mogą zużywać zasoby CPU, serwer o niskim poborze mocy może mieć trudności z przetwarzaniem operacji plikowych, a aplikacja może szeregować operacje wejścia-wyjścia na długo przed pełnym wykorzystaniem interfejsu sieciowego.

Obecne wskazówki sprzętowe TrueNAS dotyczące wąskich gardeł SMB, CPU i obciążeń pamięci masowej przypominają, że sprzęt sieciowy to tylko jeden z etapów. Zwracają uwagę, że zbyt słabe procesory mogą stać się wąskim gardłem podczas obliczania sum kontrolnych, kompresji, szyfrowania i obsługi plików, a wirtualizacja oraz obciążenia równoległe zmieniają preferowany profil procesora.

Pamięć masową, procesor, pamięć lub konfigurację po stronie NAS-a modernizuj dopiero wtedy, gdy szybszy punkt końcowy wykaże, że łącze ma niewykorzystany zapas przepustowości, którego serwer nie potrafi zagospodarować. Zachowuje to właściwą kolejność modernizacji: usuń ograniczenie po stronie klienta, zaobserwuj kolejny limit i zmień komponent serwera, który faktycznie opóźnia dane zadanie.

Kilku klientów Gigabit może już jednocześnie korzystać z uplinku NAS-a 10GbE

NAS 10GbE nie jest zmarnowaną inwestycją tylko dlatego, że każdy klient ma 1GbE. Czterech klientów może jednocześnie korzystać z własnych gigabitowych łączy dostępowych, a uplink serwera może przenosić ich łączny ruch bez zmuszania wszystkich czterech do współdzielenia jednego połączenia NAS 1GbE. Dzięki temu port serwera 10GbE jest wartościowy w domu z wieloma użytkownikami, zanim którykolwiek punkt końcowy uzyska przepustowość wielogigabitową.

Dokumentacja SMB Multichannel firmy Microsoft również pokazuje różnicę między jedną ścieżką połączenia a wieloma dostępnymi ścieżkami. SMB może korzystać z wielu interfejsów w obsługiwanych konfiguracjach, ale pojedyncza zwykła ścieżka klienta 1GbE nie dziedziczy magicznie oznaczenia 10GbE serwera. Łączna przepustowość i przepustowość przypadająca na jednego klienta to dwa różne pytania zakupowe.

Jeśli problem polega na tym, że „wszyscy zwalniają, gdy rozpoczynają się kopie zapasowe”, pozostaw uplink NAS-a 10GbE i najpierw sprawdź łączną wydajność serwera oraz pamięci masowej, zamiast wymieniać każdy punkt końcowy. Jeśli problem polega na tym, że „jeden montażysta potrzebuje teraz projektu o rozmiarze 400 GB”, najpierw zmodernizuj jego ścieżkę. To, który limit ma znaczenie, zależy od użytkownika odczuwającego opóźnienie.

Ustal kolejność modernizacji na podstawie zaobserwowanego wąskiego gardła

Zastosuj prostą sekwencję decyzyjną. Najpierw sprawdź, czy NAS negocjuje połączenie 10GbE i czy potrafi osiągnąć wielogigabitową przepustowość iperf z odpowiednio wyposażonym klientem. Następnie porównaj ten wynik sieciowy z rzeczywistą przepustowością obsługi plików. Na koniec ustal, czy problem dotyczy jednego klienta, kilku klientów działających jednocześnie, czy samego NAS-a.

Jeśli pierwszy szybszy punkt końcowy wystarczy do osiągnięcia celu przepływu pracy, zatrzymaj się na tym etapie. Jeśli kilku klientów gigabitowych już powoduje łączne zapotrzebowanie, pozostaw serwerowe łącze 10GbE i przed modernizacją każdego klienta sprawdź pojemność współdzielonej pamięci masowej oraz procesora. Kolejny zakup powinien usuwać zmierzone ograniczenie, a nie tylko sprawiać, by oznaczenia prędkości łączy się zgadzały.

Ta decyzja dotycząca PC2 dotyczy kolejności, a nie uniwersalnego zwycięzcy. Ścieżka z modernizacją punktu końcowego w pierwszej kolejności jest najczęstsza, gdy NAS ma już potwierdzoną wysoką wydajność, a jedna stacja robocza stanowi wąskie gardło użytkownika. Ścieżka z modernizacją serwera w pierwszej kolejności jest właściwa, gdy szybszy klient testowy ujawnia ograniczenie po stronie NAS lub gdy łączne zapotrzebowanie wielu klientów przeciąża zasoby serwera.

Zatrzymaj się, gdy kolejna modernizacja nie zmienia już sposobu pracy

Modernizacje sieci mogą się napędzać same. Gdy jedna stacja robocza osiągnie 2,5GbE lub 10GbE, pojawia się pokusa wymiany każdego przełącznika, kabla, doku i adaptera. Nie rozszerzaj projektu, chyba że inne zmierzone obciążenie wystarczająco często przekracza możliwości łącza o niższej prędkości, by miało to znaczenie.

Porównanie ZimaSpace dotyczące bezpośredniego łącza 10GbE i zarządzanego przełącznika 10GbE wyznacza pokrewną granicę topologii: pojedyncza intensywnie pracująca stacja robocza może uzasadniać zastosowanie jednej szybkiej ścieżki, zanim reszta domu stanie się współdzieloną siecią o dużej przepustowości. Kolejność modernizacji powinna kierować się tą samą zasadą oszczędności.

Gdy docelowy edytor, okno tworzenia kopii zapasowej lub obciążenie wielu klientów spełnia wymagania czasowe, zatrzymaj się. NAS 10GbE może wydajnie obsługiwać klientów gigabitowych, jeden szybki klient może w większym stopniu wykorzystać możliwości NAS bez modernizowania wszystkich urządzeń, a sprzęt serwera należy zmieniać tylko wtedy, gdy dowody wskazują na ograniczenie po stronie serwera.

FAQ

Czy NAS 10GbE przyspieszy działanie klienta 1GbE?

Nie poza własnym łączem 1GbE klienta w przypadku pojedynczego transferu. NAS 10GbE może jednak zwiększyć łączną wydajność usługi, obsługując jednocześnie kilku gigabitowych klientów bez zmuszania ich do korzystania z jednego serwerowego łącza uplink 1GbE.

Czy najpierw powinienem zmodernizować przełącznik, czy kartę sieciową stacji roboczej?

Szybsza ścieżka wymaga, aby oba końce oraz port przełącznika pośredniczącego obsługiwały docelową prędkość. Jeśli obecny przełącznik obsługuje wyłącznie gigabit, karta sieciowa stacji roboczej obsługująca wiele prędkości nadal będzie negocjować połączenie 1GbE. Traktuj ścieżkę punktu końcowego jako połączenie karty sieciowej, przełącznika i okablowania.

Czy agregowanie łączy pozwoli jednemu gigabitowemu klientowi w pełni wykorzystać łącze NAS 10GbE?

Zwykłe agregowanie łączy nie zamienia pojedynczego interfejsu klienta 1GbE w interfejs 10GbE. Niektóre protokoły mogą korzystać z wielu ścieżek, gdy udostępniają je zarówno klient, jak i serwer, ale punkt końcowy nadal musi mieć kilka odpowiednich łączy oraz kompatybilne oprogramowanie.