В течение последних нескольких месяцев я тестировал массивы хранения данных нового поколения NAS с 10-гигабитными (Гбит) сетевыми интерфейсами, чтобы увидеть, как они работают по сравнению с сетью 1 Гбит. Хотя я вполне доволен стандартной настройкой NAS 1 Гбит для хранения фотографий, каждый раз, когда мне приходится иметь дело со штабелированием больших панорам, сохранением больших файлов TIFF с несколькими слоями в Photoshop или выполнением какой-либо работы с видео, моя производительность начинает снижаться. из-за узкого места в сети 1 Гбит. В результате, всякий раз, когда я занимаюсь такими проектами, я использую локальное SSD-хранилище для работы с файлами, а после завершения переношу изображения и видео обратно в хранилище NAS для дальнейшего доступа. Поэтому, когда я узнал о вариантах 10 Гбит на новых массивах хранения данных от QNAP и Synology, я решил опробовать их в продуктивной среде. В этой статье я рассмотрю свою текущую настройку 10 Гбит Ethernet с QNAP TVS-882T и сравню ее пропускную способность с настройкой 1 Гбит при копировании как изображений RAW, так и видео, а затем перечислю затраты, связанные с внедрением 10 Гбит Ethernet, чтобы увидеть, будет ли является жизнеспособным решением для работающих профессионалов.
1) Плюсы и минусы 10-гигабитного Ethernet
Как я уже отмечал в своей статье «Особенности хранения данных для фотографий», одним из самых больших преимуществ хранилища с прямым подключением (DAS) по сравнению с хранилищем с сетевым подключением (NAS) является производительность. Поскольку у DAS нет таких проблем с задержкой и пропускной способностью сети, как у NAS, при подключении DAS через быстрый интерфейс, такой как Thunderbolt или USB 3.1, можно получить невероятную скорость чтения и записи. Однако DAS не подходит для многопользовательской установки и не обеспечивает всех преимуществ выделенного NAS, поэтому у тех из нас, кому нужны эти функции или кому приходится работать в многопользовательской среде, не остается другого выбора, кроме как использовать для NAS, и именно здесь мы столкнулись с узким местом в сети.
Вот тут-то и приходит на помощь 10 Gbit Ethernet (10 GbE). По сравнению с 1 GbE, 10 GbE имеет в 10 раз больший потенциал пропускной способности сети, поэтому он так же быстр, как USB 3.1 и Thunderbolt первого поколения, что составляет 1250 МБ (мегабайт) в секунду по сравнению с пределом 125 МБ/с для 1 GbE! Из устройства хранения можно перенести очень много данных, поэтому главным преимуществом 10 GbE является высокая производительность.
С ростом популярности решений 10 Gigabit Ethernet (10 GbE) на основе SFP+ (оптическое волокно) или RJ45 (медь) мы видим, что эта технология (которая когда-то была доступна только для крупных предприятий) становится все более популярной. широко доступна для малого и среднего бизнеса по гораздо более низким ценам, чем раньше, и со временем эта технология в конечном итоге дойдет до продуктов потребительского уровня, настольных ПК и ноутбуков. Хотя можно подумать, что они станут одними из первых, кто внедрит 10 GbE, это, конечно, не так: 10 GbE доступен уже много лет и тщательно протестирован для работы в корпоративных средах, поэтому нет никаких опасений по поводу его будущее или его надежность.
Однако из-за отсутствия на рынке в настоящий момент решений 10 GbE потребительского уровня внедрение сети 10 GbE по-прежнему является непомерно дорогостоящим (как указано ниже в этой статье), поэтому ее использование продолжается. в настоящее время ограничено более крупными фотобизнесами, которым требуется общее хранилище для многопользовательской среды.
2) Сравнение производительности 10 GbE и 1 GbE
Хотя 10 GbE на бумаге должен обеспечить пропускную способность до 1250 МБ/с, достичь этой цифры практически невозможно из-за ряда различных факторов. Передача одного большого файла займет меньше времени, чем передача множества маленьких файлов, поскольку последовательные операции чтения и записи всегда будут выполняться быстрее. Поэтому, чтобы оценить потенциал 10 GbE в более реалистичной среде, нам необходимо протестировать передачу изображений RAW и JPEG, а также отдельную передачу больших видеофайлов.
Давайте сначала посмотрим на сравнение 10 GbE и 1 GbE при передаче разных изображений. Для этого теста я взял образец папки Photo, содержащей в общей сложности 688 файлов (смесь файлов RAW, JPEG, TIFF и XMP) размером примерно 13,5 ГБ, и 3 раза скопировал файлы на устройство NAS (операция записи) в чтобы обеспечить лучшее время передачи. Для этого я использовал инструмент «robocopy», поскольку он показывает общее количество времени, необходимое для передачи файлов:
Как видите, разница между 10 GbE и 1 GbE довольно большая, но не в 10 раз. В лучшем случае передача 13,5 ГБ по каналу 10 GbE занимала в общей сложности 33 секунды (примерно 427 МБ/с), тогда как тот же объем данных был передан по каналу 1 GbE за 139 секунд (примерно 104 МБ/с). Все-таки это около 4. В 2 раза больше времени вы сэкономите, передавая изображения по сети 10 Gigabit.
Давайте теперь посмотрим на разницу в производительности с помощью CrystalDiskMark:
Для этого теста я трижды запустил CrystalDiskMark на каждом интерфейсе и измерил результаты, а затем выбрал лучший результат из трех. Как видите, здесь мы видим другую картину. Мы говорим о производительности чтения до 1166 МБ/с и записи до 733 МБ/с по сравнению с максимальным временем чтения и записи в 118,4 МБ/с. Мы видим, что во втором тесте узким местом была сеть, что объясняет, почему числа чтения и записи никогда не превышали 118.4 МБ/сек. Это довольно невероятная разница между ними. Для последовательного чтения это примерно 10-кратная разница в производительности, тогда как для последовательной записи это будет зависеть от максимальной скорости записи, которую может обеспечить ваш NAS. В данном конкретном случае я увидел разницу в 6,2 раза, что по-прежнему огромно.
Таким образом, в зависимости от рабочей нагрузки и того, что вы пытаетесь передать, производительность при копировании файлов размером более 10 GbE может вырасти от 4 до 10 раз по сравнению с 1 GbE. Это существенная разница в производительности.
3) Стоимость внедрения 10 GbE по сравнению с 1 GbE
Давайте посмотрим, сколько денег потребуется вложить в сетевую инфраструктуру 10 GbE по сравнению с 1 GbE. Поскольку большинство людей уже знакомы с 1GBASE-T с использованием разъемов RJ45 (стандартный патч-кабель CAT-5e или CAT-6), имело бы смысл взглянуть на стоимость внедрения 10 GbE с использованием 10GBASE-T для обеспечения обратной совместимости и по другим причинам (говоря простым языком, разъемы будут выглядеть так же, а переключатели будут иметь такие же входы, как и существующие).
3.1) Прокладки кабелей - CAT-5e, CAT-6 или CAT-6a?
Преимущество сети 10 GbE заключается в том, что, пока ваши кабели не слишком длинные, вам не нужно обновлять свои кабели до новейших стандартов CAT-6a или CAT-7. Таким образом, если у вас относительно небольшой дом/офис с длиной кабеля Ethernet, не превышающей 45 метров, вы можете запустить сеть 10 GbE, используя стандартные кабели CAT-5e UTP! А если у вас есть кабели CAT-6, вы можете увеличить длину кабелей до 55 метров. Использование большего срока приведет к множеству ошибок и нестабильной работе, поэтому в таких ситуациях вам придется использовать кабели CAT-6a или выше.
Если вы не планируете размещать устройство NAS далеко от настольных компьютеров, вам не нужно беспокоиться об обновлении кабельной инфраструктуры - существующие кабели должны быть достаточно хорошими. По этой причине я не собираюсь включать стоимость кабелей CAT-6a/CAT-7 в стоимость.
3.2) Коммутатор Ethernet 10 GbE
Самая большая стоимость внедрения сети 10 GbE - это коммутатор, и, к сожалению, в настоящее время на рынке нет дешевых решений. Если вы хотите воспользоваться имеющимися у вас кабелями, мой личный выбор в пользу коммутатора 10 GbE - это 8-портовый 10-гигабитный Ethernet-коммутатор NETGEAR ProSAFE (модель XS708E-200NES), который продается за 699 долларов США:
Хорошая новость заключается в том, что NetGear больше не единственная компания, производящая эти коммутаторы. Buffalo теперь также конкурирует в той же сфере, и у них есть еще более дешевый 8-портовый 10-гигабитный коммутатор, который в настоящее время продается на Amazon за 542 доллара:
Я ожидаю, что цены на коммутаторы 10 GbE продолжат снижаться в будущем, но на данный момент они все еще довольно дороги для среднего фотографа.
3.3) Сетевая карта 10 GbE
Наконец, для каждого компьютера, которому необходим доступ к сети 10 GbE, вам необходимо убедиться, что у него есть сетевой адаптер 10 GbE, чтобы иметь возможность воспользоваться преимуществами скорости. Хотя многие сетевые адаптеры 10 GbE довольно дороги, я лично выбрал адаптер стороннего производителя с чипом Intel X540. Самый дешевый на Amazon - от компании 10Gtek, которая поставляет сетевые карты на базе этого чипа с одним или двумя портами. Лично я выбрал модель X540-T1, которая стоит 190 долларов, но вы также можете приобрести двухпортовую X540-T2 за 210 долларов:
Эти карты работают очень хорошо, и последние 6 месяцев они исправно работали на обоих моих компьютерах, на которых они установлены.
Если вы готовы пойти по пути eBay, выполните поиск «Intel X540-T1» или «Intel 540-T2», и вы найдете множество вариантов от компаний в Китае. Мне удалось найти адаптеры Intel X540-T1 всего за 85 долларов, что значительно дешевле, чем то, что можно найти на Amazon.
4) Общая стоимость
Итак, давайте теперь посчитаем итоговые значения для инфраструктуры 10 GbE:
- Коммутатор 10 GbE: 542 доллара США
- Сетевая карта 10 GbE: 85 долларов США
На общую сумму 627 долларов вы можете подключить одну машину к коммутатору 10 GbE. Если вы уже потратили деньги на приобретение сети SAN 10 GbE, по сравнению с этим это звучит не так уж и плохо.
Теперь большой вопрос: стоит ли вкладывать средства в инфраструктуру 10 GbE для фотографии? Все зависит от ваших потребностей. Лично для меня переход на инфраструктуру 10 GbE того стоил, поскольку я работаю в многопользовательской среде, где мне нужен быстрый доступ к моим данным, особенно когда дело касается редактирования видео. Благодаря сети 10 GbE я теперь использую NAS в качестве локального диска и размещаю там все свои фотографии, а мой NAS может обеспечить мне потрясающую скорость, которую не может обеспечить даже локальный SSD-накопитель. Все мои фотографии и видео теперь находятся в одном месте.
Для большинства начинающих фотографов нет смысла тратить много денег на NAS, не говоря уже о сети 10 GbE. Однако, если вы занятой фотограф и хотите оправдать свои вложения в будущем, возможно, вам стоит присмотреться к надежному NAS с 10 GbE.