NAS-systemen zijn ongelooflijk handig. Het zijn de – vrij onmisbare – datatanks van nu. Uw eigen cloud. In de meterkast, het serverrack of gewoon op het bureau wellicht. In veel gevallen is een NAS vol met mechanische harde schijven prima. Niet iedereen heeft supersnelle toegangstijden nodig. Echter voor wie zijn of haar NAS intensief gebruikt en daarom wat extra ‘snappyness’ wenst – denk aan bij het gebruik van ROON-server op de NAS zelf – kan SSD-caching dat mogelijk maken.Â
Onlangs heeft Western Digital zijn RED SSD’s geïntroduceerd. SSD’s speciaal voor gebruik in een NAS. Als cache-laag of gewoon als opslag (voor wie dat kan betalen). Het voordeel van SSD is dat er geen mechanische onderdelen in zitten, zoals een lees en schrijfkop en een draaiende schijf waar de data op komt. Door gebruik te maken van flashgeheugen, is de toegangstijd significant korter. En door het ontbreken van mechanisch onderdelen, zijn ze ook minder gevoelig voor uitval. Zeker bij temperatuurwisselingen.
Meten is weten
Theorie is echter één ding. Praktijk is iets anders. Dat weten we allemaal. Nu is het bij audio soms erg lastig om te meten. Bij computers is het gelukkig vrij eenvoudig. Want we kunnen gewoon mét en zonder SSD-cache benchmarks draaien. En zo kunnen we bepalen of SSD cache een meetbaar verschil maakt in doorvoersnelheid. We hebben in de onderstaande video uiteengezet hoe we dat precies hebben aangepakt.
In feite komt het erop neer dat we onze Netgear 626X NAS gebruiken voor deze test. Deze is voorzien van een 10Gbit poort, waardoor het netwerk geen bottleneck vormt (in pure doorvoercapaciteit). Normaal gesproken gebruiken we een mix van Western Digital RE4-schijven (Enterprise) en Western Digital RED-schijven. Dat is al vrij rap. Zeker omdat er zes schijven in de NAS zitten die in RAID-5 staan. Dat verhoogd de snelheid. Voor deze test halen we twee schijven eruit en vervangen we deze voor de RED SSD’s. In eerste instantie testen we zonder cache op een array met vier mechanische schijven. Deze staat net als normaal in RAID-5. Dat laten we dus zo, ook omdat we inschatten dat de meeste mensen zo hun NAS zullen inrichten. RAID-10 is relatief duur en RAID-0 is onveilig. RAID-5 is de gulden middenweg.
Na de eerste ronde benchmarks doen we een tweede ronde mét SSD-cache. Bij Netgear heet dat overigens een Tier (of laag als je interface in het Nederlands staat). We maken dus een nieuwe laag aan met twee SSD’s (het moeten minimaal twee ssd’s zijn om te kunnen lezen en schrijven, net als bij Synology). Meer SSD’s is ook mogelijk trouwens.
We draaien een drietal benchmarks (eigenlijk vier). Een test met Nas Performance Testen die de ruwe doorvoersnelheid meet. Dan LAN Speed test die iets anders lees en schrijft (verschillende blokgroottes). Tenslotte iOzone die afhankelijk van de commando’s tests uitvoert. Wij draaien op twee manieren: een eenvoudige, automatische test en een aangepaste test met meerdere methoden van schrijven, 64kB blocks en filegroottes tot 4GB. Dit geeft nog iets meer inzicht, al is de rode draad snel duidelijk.
De metingen
Hieronder hebben we alle metingen uiteengezet. Het is nogal wat data. Let vooral op de opbouw van de kleine naar grote bestanden. Je ziet duidelijk dat mét SSD-cache de NAS sneller is met wegschrijven van kleine blocks. Lezen is niet veel sneller. Maar wel constanter.
Automatische tests: raw read en write.
iOzone uitgebreide benchmark – 64 kB blocksize – tm 2GB files
We hebben hierboven een uitgebreide test gedraaid met lezen, schrijven, herlezen, herschrijven, random lezen en schrijven en Fread benchmarks.In dit Excel-screenshot ziet u de vergelijkingen tussen met en zonder SSD-cache. De onderbalk, met cijfers 2 – 18 zijn de file-groottes: 64 KB – 4GB. We hebben met en zonder naast elkaar gezet in de grafiek omdat dit de verschillen wat duidelijker maakt.
Hierboven ziet u nog screenshots van Nas Performance Tester en LAN Speed test. Opvallend is dat LAN Speed Tester heel veel profijt heeft van SSD-cache. De snelheid gaat bijna met een factor drie omhoog bij het schrijven naar de NAS. Nas Performance Tester laat ook een verhoging zien van bijna 100 MB/s. Dat is significant. Lezen gaat niet sneller. Sterker nog: iets omlaag (bij beide tests). Echter is het wel constanter. We zien geen ‘drops’ meer in snelheid. Waarom lezen niet sneller gaat, kunnen we niet verklaren. Wellicht omdat er maar twee SSD’s in gebruik zijn in tegenstelling tot vier mechanische schijven in RAID-5.
Constanter
Wat opvalt is dat de resultaten met cache constanter zijn. De NAS voelt ook sneller: respons is vrijwel instant. Dat is niet altijd het geval bij mechanische schijven. Die moeten soms opspinnen of de juiste plek zoeken. Niet dat dat lang duurt, maar het is gewoon niet ‘instant’. En wie intensief zijn of haar netwerkschijf gebruikt, gaat dat voelen en merken.
Bij gebruik van SSD-cache is dat weg. Het benaderen van de NAS en het openen van bestanden is instant. Dat is fijn. Dit komt door de enrom snelle toegangstijd van SSD: die is gewoon een factor 1000 kleiner waardoor een SSD dus veel sneller voelt. Ondanks dat bij sata-ssd’s de ruwe doorvoer niet altijd hoger hoeft te zijn in vergelijking met harde schijven in RAID.
Wat we verder zien in prestaties is dat de schrijfsnelheid met zo’n 100MB/s omhoog gaat. Lezen gaat zoals eerder gemeld niet sneller, maar wel constanter bij verschillende belastingen. Dat kan een voordeel zijn bij meerdere gebruikers die ingelogd zijn en allemaal wat anders nodig hebben. Of bij het back-uppen van grote mappen met verschillende files. Denk aan een fotomap, documenten, video’s, muziek. Dat zal mét cache een stuk sneller gaan.
En met audio?
Heeft SSD cache zin als het gaat om weergavekwaliteit? Nee. Zeker niet. Uw muziek gaat niet ineens enorm veel beter klinken. Waar het wél voor helpt is de toegangstijd. Een nummer starten zal sneller gaan. Een NAS is doorgaans wel zo slim om veel gebruikte zaken op de cachelaag te zetten. Kortom: u tikt en het speelt.
Waar het ook zeker goed voor is, is Roon. Wie Roon-server op zijn NAS heeft staan, moet eigenlijk wel gebruik maken van SSD-cache. Het scheelt enorm in de responsiviteit. Dat is overigens geen geheim. Roon meldt zelf al dat het verstandig is om de software te combineren met SSD’s. De database kan veel sneller geladen worden, waardoor zoeken een stuk sneller gaat.
Tutorial video
NB: Dit artikel is opgesteld en uitgevoerd door Alpha Audio. De schijven zijn geleverd door Western Digital die ook deze test mogelijk heeft gemaakt.
De test en de metingen zijn compleet onafhankelijk gedaan. Tevens zijn de SSD’s na de test retour gestuurd. Â
In mijn NAS (QNAP TS-264) gebruik ik momenteel 1 ssd als cache. Ik zou er nog een tweede bij kunnen zetten, maar dat gaat leiden tot meer stroomverbruik en hogere temperaturen. De ssd module heb ik nu in een slot zitten, dat meer in de aanvoerstroom van ventilatie zit en daardoor 10 graden koeler is dan als ik deze in het andere slot zet.
In het artikel staat dat voor lezen en schrijven 2 ssd’s nodig zijn, maar het lijkt me dat ik met 1 ssd prima uit de voeten zou moeten kunnen als ik met Roon (op een NUC) epeel en dus enkel bestanden lees. Klopt mijn veronderstelling?
Het verschilt per NAS hoe de ssd cache werkt. Check even hoe het zit bij je Qnap. Het zal bij Roon met name om lezen van de database gaan.