Los equipos NAS, en general, parten de la premisa de proporcionar un buen rendimiento en un paquete compacto y fácil de administrar, al mismo tiempo que lo hacen con un hardware muy modesto.
Este enfoque contrasta con las configuraciones de servidor típicas que tienen CPU enormemente potentes y gigabytes de RAM. Estos requieren un control constante, una gestión del calor y, a menudo, un espacio físico sustancialmente mayor.
Una de las desventajas del enfoque NAS es que si se hacen grandes demandas a sus recursos, y durante este tiempo, pueden verse abrumados rápidamente.
En esas circunstancias, cualquier medio para acelerar las operaciones de la unidad es bienvenido, y la tendencia actual es mitigar el martilleo que recibe el sistema de archivos usando un caché.
Muchos de los diseños de NAS orientados a los negocios tienen la opción de aumentar la RAM instalada, pero debido a que las plataformas que utilizan estas máquinas no son PC de estación de trabajo, a menudo tienen un tamaño limitado de 6 u 8 GB.
Un enfoque mejor y generalmente más rentable es utilizar el almacenamiento SSD como una caché intermedia que se encuentra entre el sistema y los discos duros físicos, proporcionando un medio para ejecutar los discos duros de manera eficiente y mantener el rendimiento del sistema en tiempos difíciles.
La última generación de cajas NAS está repleta de modelos que incluyen ranuras M.2 para este propósito, y los fabricantes de almacenamiento ahora están abordando este mercado emergente.
El primero en salir es Seagate con el IronWolf 510, un SSD M.2 NVMe que puede aliviar las operaciones intensas y permitir que el NAS maneje más usuarios simultáneos.
Pero esta es una opción cara, que debe justificar el precio de compra.
Precio
Seagate IronWolf viene en cuatro capacidades; 240 GB, 480 GB, 960 GB y 1,92 TB.
La tecnología dirigida a NVMe NAS no es barata, lo que demuestra bien $ 119,99, $ 169,99, $ 319,99 y $ 539,99 respectivamente para esas capacidades.
Diseño
Desde la perspectiva de un lego, el Seagate IronWolf 510 se parece a cualquier otro dispositivo de almacenamiento M.2 NVMe. Y, de hecho, es posible montarlo en una placa base o tarjeta secundaria compatible con NVMe y usarlo en una PC como cualquier otra unidad NVMe.
Las diferencias entre esta unidad y Seagate FireCuda 510, Samsung 970 EVO o WD Blue SN550 son internas, no solo variaciones en el controlador y los módulos NAND, sino en la forma en que estas unidades están diseñadas explícitamente para operaciones NAS.
Dicho esto, todavía hace uso del controlador Phison NVMe SSD, DDR4 DRAM para el almacenamiento en caché y TLC NAND flash como componentes críticos.
Pero la salsa especial aquí es que en lugar de usar el controlador típico Phison PS5012-E12, este dispositivo monta el dispositivo Phison PS5012-E12DC de clase empresarial.
Este controlador de 28 nm tiene la capacidad de entregar hasta 3200 MB / s en lecturas secuenciales y 3200 MB / s en escrituras secuenciales, pero también proporciona resistencia extendida, latencias reducidas y proporciona un rendimiento constante en una variedad de cargas de trabajo.
Un problema que también aborda, que hace que las unidades NVMe estándar no sean adecuadas para la implementación de NAS, es que tiene una protección de datos inherente a la pérdida de energía.
Tener el poder de un tirón mientras un archivo está parcialmente escrito, dejando paquetes de datos sin resolver en la caché, podría fácilmente resultar en la corrupción de un volumen NAS.
El controlador Phison PS5012-E12 acepta esa posibilidad, montando circuitos y condensadores adicionales para proporcionar tiempo operativo adicional para vaciar la RAM y los búferes, en caso de que ocurra lo peor.
No hace falta decir que ejecutar un NAS de misión crítica sin un UPS (fuente de alimentación ininterrumpida) es una empresa arriesgada. Las protecciones en el IronWolf 510 no deberían ser necesarias, pero incluso en el sistema mejor administrado, pueden ocurrir eventos desafortunados.
Otra preocupación de las operaciones del servidor es una falla menor que corrompe los datos a medida que se mueven por el sistema, y esta plataforma está diseñada para manejar esos casos raros al proporcionar un medio para supervisar los datos mientras viajan desde el dispositivo host a la memoria flash NAND.
La mayoría de las unidades NVMe tienen un esquema de corrección de datos, pero las pruebas de paridad en este dispositivo deberían prevenir de manera efectiva errores de software.
La otra característica importante de esta unidad es que el motor LDPC ECC de los controladores se ha ajustado para mejorar la resistencia NAND, lo que permite que los 240GB, 480GB, 960GB y 1.92TB tengan TBW (Total Bytes Written) de 435TB, 875TB, 1.750TB y la friolera de 3.500TB. respectivamente.
En el folleto de IronWolf 510, utiliza el acrónimo DWPD (unidad escribe por día) y declara que ese valor es 1.
Lo que eso significa es que si tiene el IronWolf 510 de 960 GB instalado, debería poder pasar 960 GB a través de la unidad de caché cada 24 horas y aún así lograr su garantía de cinco años.
Y las cifras de TBW apoyan esa hipótesis.
Si compara la resistencia con las unidades NVMe de escritorio típicas, donde una unidad de 1TB puede tener un TBW de 600TB, el IronWolf 510 tiene una esperanza de vida de al menos el triple de ese valor.
Esta unidad también viene con un plan de servicios de recuperación de datos de rescate de 2 años. Pero siendo realistas, recuperar datos de una estructura de archivos convencional es un problema, pero entender cómo un sistema operativo NAS podría utilizar el espacio de caché en una unidad y extraer archivos completos parece un ejercicio inverosímil en el mejor de los casos.
Actuación
BENCHMARKSAsí es como se comportó la unidad Seagate IronWolf 510 en nuestras pruebas comparativas:
CrystalDiskMark: 3022MBps (lectura); 964 MBps (escritura)
En A: 3115 MBps (lectura, 256 MB); 967 MBps (escritura, 256 MB)
COMO SSD: 2658MBps (lectura de secuencia); 897 MBps (escritura secuencial)
Probamos un 1,92 TB utilizando una plataforma de prueba AMD Ryzen y puntos de referencia sintéticos para acceder al rendimiento de la unidad. No tenemos el tiempo ni las instalaciones para probar el TBW de este dispositivo, por lo que esos números deben tomarse de buena fe.
Nuestra reacción inmediata a los puntos de referencia sintéticos es que el rendimiento de lectura de esta unidad es aceptable, pero la velocidad de escritura es menor de lo que esperábamos.
Al intentar explicar una velocidad de escritura de menos de 1000 MB / s, esta unidad debe mantener un escenario en el que la pérdida de energía no sea catastrófica. Por lo tanto, la cantidad de datos de escritura en la memoria caché de RAM no puede exceder la capacidad de los capacitores para asegurar esos datos en celdas NAND no volátiles antes de que la energía se pierda por completo.
Creemos que Samsung encontró una manera de negar esto un poco y mejorar el rendimiento de escritura a alrededor de 1.430 MB / s, pero ninguno de los dos puede ofrecer el rendimiento de escritura de 3.000 MB / s de las unidades de consumo.
Ambos funcionaron mejor que Synology, ya que solo puede administrar la escritura de 550 MB en el SNV3400-400G.
Aunque no hemos probado oficialmente el Samsung 983 DCT, parece tener una clara ventaja de escritura sobre el IronWolf 510, pero la unidad Seagate ofrece mejores IOPS.
Es discutible cómo esto podría afectar en general al rendimiento cuando la unidad se usa exclusivamente para el almacenamiento en caché y no para el acceso directo a archivos. Pero sospechamos que para aquellos que usan un NAS únicamente para el servicio de archivos, Samsung podría ser la mejor opción, mientras que aquellos que lo usan para aplicaciones instaladas en el NAS pueden encontrar el IronWolf 510 como la caché de elección.
NAS y SSD
Cuando una caja NAS está llena de discos duros físicos, existen límites realistas sobre la rapidez con la que puede leer y escribir incluso con una configuración RAID perfectamente diseñada. Por lo general, un disco duro leerá y escribirá a alrededor de 150 MB / s, con un paquete RAID de cinco unidades que entregará alrededor de 400-450 MB / s en total, o el equivalente a un solo SSD conectado a SATA.
No se necesita mucha destreza matemática para darse cuenta de que el IronWolf 510 con lecturas de 3000 MB / sy escrituras de 1000 MB / s no se corresponde exactamente con el almacenamiento físico en esa configuración hipotética. A menos que el paquete de unidades esté compuesto por 10 o incluso 20 unidades, la envolvente de rendimiento está mejor alineada si las unidades no son discos duros, sino SSD SATA.
Quizás dentro de un par de años, los SSD SATA de 4TB serán baratos, y las cajas NAS estarán repletas de ellos, y el IronWolf 510 tendrá mucho más sentido entonces.
Alternativamente, probablemente dejaremos de usar SATA y montaremos SSD M.2 en las nuevas cajas NAS súper pequeñas y nos olvidaremos por completo de las operaciones de almacenamiento en caché.
Debido a este futuro algo predecible, la ventana de oportunidad para dispositivos como el IronWolf 510 será breve, y lo más probable es que la próxima unidad de esta serie se promocione como caché o almacenamiento.
Sin embargo, estos dispositivos futuros seguirán necesitando una estructura como la que ofrece IronWolf 510 con mitigación inherente de fallas de energía, por lo que es más probable que los diseños futuros incorporen esto en todo el almacenamiento NVMe y no solo en aquellos hechos específicamente para uso NAS.
Competidores
Synology tiene dos unidades NVMe diseñadas por NAS, la SNV3400-400G y la SNV3500-400G, ambas con capacidades de solo 400 GB y no se comparan bien con la resistencia o el rendimiento del IronWolf 510. También hacen que la unidad Seagate parezca un poco menos costosa , con el SNV3400-400G que normalmente cuesta $ 225 por 400 GB, mientras que el IronWolf 510 cuesta $ 169,99 por 480 GB de capacidad.
La única otra marca importante que tiene una unidad NVMe sintonizada con NAS es Samsung con su 983 DCT, construido alrededor del controlador Samsung Phoenix. Viene en capacidades de 960GB y 1.92TB, tiene un DWPD similar y cuesta $ 277 para el modelo de 960GB.
Ese precio rebaja al IronWolf 510, pero hemos visto el modelo de 1TB con descuento a este nivel.
Veredicto final
Dado el costo mínimo de NAND actualmente, debido a un consumo por debajo de lo previsto y la mejora de los rendimientos de producción, el valor del IronWolf 510 es su mayor punto de fricción.
Es mucho más que una unidad NVMe de consumo, aunque es más barata que la inquietantemente cara Synology SNV3000.
Si bien estamos impresionados con parte de la tecnología que Seagate puso en el 510, todavía existen muchas advertencias para usar NVMe en NAS, entre ellas las limitaciones impuestas por los fabricantes de NAS.
Hemos notado que algunos, como Synology, no permiten que el almacenamiento NVMe se use para otra cosa que no sea el almacenamiento en caché, y otros permiten que sea para ambos.
Aumentar la caché agregando una unidad como IronWolf 510 solo solucionará algunos problemas de rendimiento, no todos.
Es bueno para mejorar los problemas de rendimiento causados por una gran cantidad de archivos en una sola carpeta, numerosos archivos pequeños a los que se accede con frecuencia. También son útiles para aplicaciones basadas en NAS que involucran bases de datos y la manipulación de grandes conjuntos de datos.
Donde no ayudan mucho es en algunos de los ejercicios que consumen mucho tiempo y que una caja NAS puede realizar, como una validación de superficie o una reconstrucción. Tampoco harán que las transferencias de archivos a los sistemas host conectados se ejecuten más rápido, ya que el límite es el ancho de banda de la red.
Antes de lanzarse con ambos pies e invertir mucho, podría valer la pena considerar si el problema de rendimiento será abordado por uno o más de estos.
Seagate IronWolf 510 es una solución costosa de una lista notablemente reducida de SSD NAS costosos y una que debe implementarse con cierta planificación si se considera que vale la pena.
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