KuriKumaChan’s diary

Kuri ちゃんと Kuma ちゃんの飼い主の独り言

自宅 NAS 交換 (7) QNAP の PCIe接続拡張カード (10GBASE-T) LANケーブル直結② - Cat. 5e でも10GbE !

ということで、作業スペースまでの 10GbE 直結環境が出てきたので、パフォーマンス測定です。

壁内ケーブルの引き直しも考える (cat. 5e → cat.6A)

壁内 Cat. 5e ケーブルを利用した 10GbE 配線
壁内 Cat. 5e ケーブルを利用した 10GbE 配線

赤い太線部分は壁の裏側に埋め込まれてある昔配線した Cat. 5e ケーブルです。10GbE の資料を読みますと、Cat 7 もしくは 6A が前提となっていますので、5e では十分なパフォーマンスは期待できません。そのために、赤い太線のケーブルを Cat. 6A に変更することも検討していました。LAN ケーブル自体は CD 管と呼ばれるオレンジの宅内配線用のパイプ内に配線されていますので、CD 管をそのままにして中身の LAN ケーブルだけ引き直すことができるはずです(新しいケーブルを既存ケーブルの一端に結びつけ、既存ケーブルを反対側から引き抜く)。そのチャレンジはやるつもりでケーブルの長さを測定したりどこで買うかなど検討も進めていました。
とは言え、「そこそこのパフォーマンスが出るなら 5e ケーブルそのままでもいいかな」などと甘いことも考えていて、何はともあれ実測してみることにしました。

cat. 5e ケーブルを利用した実測結果

で、測定結果ですが、なんと cat.5e ケーブルを挟んでもほぼパフォーマンス劣化はありませんでした! 何回も測定したのですが、Read は軽く 600MB/s を超え、Write も 120-130MB/s を維持しています。これがお勧めの構成でもないし、保証された構成でもありませんが、10m 程度であれば cat.5e ケーブルを挟んだり、ケーブル接続のコネクタが Cat.6A 対応でもない(5e対応と書いてある) でも十分なパフォーマンスです。以前に書きましたが一応 cat.7 と表記されているケーブル一本だけの短距離直結接続でもこんなものなので、おそらくパフォーマンスは少なくとも私の環境ではケーブル/コネクタの種類による影響はあまり無かったようです。ただし、LAN インターフェース側 (NAS, solo 10G) には一応 "CAT 7 S/STP CABLE" のケーブルを接続し、その間を壁内の 5e ケーブルで繋いでいるので、インターフェースは 「cat. 7 ケーブルに繋がっている」と認識したのかも知れません。(素人考えです。)

CAT 7 S/STP CABLE
CAT 7 S/STP CABLE

(この時点でもブログを書く予定をしておらず、測定画面を保存しておりませんでした😭)

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この計測結果の画面キャプチャーは単線直結の時のものです。部屋を跨いでの測定画面が残っておらず‥

「"Write" がもったいない」から TS-453Be のさらなる能力強化を図る。

LAN ケーブルの種類の話から NAS (TS-453Be) の話に戻ると、この結果を見るとこの直結配線のままでも写真ファイルをNAS 上において Macbook から Lightrom で利用できそうです。一方、実質的 Read 600MB/s 超 (≒ 5Gb/s 超) が軽く出るのですから、Write の 100MB/s はネットワーク的にはもったいなさすぎます。
この 「"Write"パフォーマンスがもったいない」気持ちが、結局はこの前挫折した NAS 本体のメモリー増強によるキャッシュの有効化をやるっきゃない!となるのですが、ほろ酔いにはブレーキにはなりません。
(以前 (5) で紹介しましたが、TS-453Be はメモリ 4GB で販売されており、2TB のSSD を増設してもキャッシュ用には認識されない!)

4GB のメモリでは 1TB のキャッシュが上限なので、2TB のキャッシュは認識されない。
4GB のメモリでは 1TB のキャッシュが上限なので、2TB のキャッシュは認識されない。

TS-453Be の仕様をメーカーサイトで DDR3L の低電圧仕様だということを確認し、ネット情報では安い(低電圧仕様ではない)DDR3 でも動くよ、という情報と、TS-453Be 仕様の上限 8GB 以上の 16GB でも認識されるよ、という情報に魅かれながら、この辺りは端折りますが、結局 DDR3L の 8GB 2枚 (16GB) を増設し、無事に 2TB の M.2 SSD を認識!  

「合計メモリ」に 16GB , 「メモリスロット」に 2 (8GB/8GB)と表示

認識された SSD は、コントロールパネル > ストレージ&スナップショット > ストレージ > 「ディスク/VJBOD」 に「PCIe SSD 1」として表示
認識された SSD は、コントロールパネル > ストレージ&スナップショット > ストレージ > 「ディスク/VJBOD」 に「PCIe SSD 1」として表示

早速キャッシュの設定 (キャッシュと Qtire)

今回初めて QNAP のというよりNAS のキャッシュ設定を行ったのですが、私のイメージするハードウェアとしてのキャッシュは、CPU とメモリの間に介在するキャッシュ (L1, L2 などと呼ばれるもの) ですね。これは高速の(メインメモリより高速の)ストレージではありますが、ファイルシステムを持つようなイメージではありませんでした(少なくとも一般のエンジニアが意識するようなものではないはずです。)しかし、NAS のキャッシュは単なるディスクストレージなのですね。上のコントロールパネルの図でもそう表示されています。ですので私は 1枚しか M.2 SSD を装着していませんでしたが、

「本来は 2枚装着して RAID 構成にすべきなのだから、1枚で利用するにはリスクがあることを理解してね」

という確認に OK させられたりします。さらに QNAP ではその SSD を「キャッシュとして利用するか? Qtire という構成で利用するか?」という確認があります。どうやら Qtire というものは SSD と HDD を仮想的に一体管理し、自動的に階層管理してくれるもののようです(Qtire 構成では SSD の容量もその利用可能ストレージ容量に加わる。キャッシュの場合は SSD の容量分はユーザーの保存可能容量にはならない)。ですが、M.2 SSD も RAID 構成にしているわけでもないですし、ファイルサーバーとしてのみの利用目的なのでキャッシュ設定を選びました。高価な M.2 SSD を2枚買えていたら Qtire ちょっと興味あったのですが。

再起動してキャッシュをオンにして Write パフォーマンスの向上がどうなるでしょうか? すでに Read パフォーマンスで十分 10GbE の効果を得られていますので、いよいよ Write パフォーマンスの向上を享受したいと思います。
(つづく。次回で完結させます。)

参考) Qtire の説明 (QNAP サイトより)

www.qnap.com

アプリケーションのランダムI/Oアクセスを即座にブーストします。ファイルサーバーまたはコラボレーションオンライン編集に理想的です。
キャッシュ構成ではアプリケーションのランダムI/Oアクセスを即座にブーストします。ファイルサーバーまたはコラボレーションオンライン編集に理想的です。

Qtire は一般的に、ストレージ需要が比較的高い、予測可能なI/Oワークロードを持つアプリケーションに使用されます。ファイル/Web/電子メールサーバーおよび仮想化に理想的です。
Qtire : 一般的に、ストレージ需要が比較的高い、予測可能なI/Oワークロードを持つアプリケーションに使用されます。ファイル/Web/電子メールサーバーおよび仮想化に理想的です。