Verwenden von SSDs als Cache auf einem NAS: Verbessert es die Leistung?

Einige Hochleistungs-NAS-Modelle erlauben dies SSDs benutzt werden als System-Cache-Speicher mit dem Versprechen einer Leistungssteigerung. In diesem Artikel werden wir Ihnen sagen, ob sich dies lohnt oder nicht, in welchen Szenarien und wie viel Leistung Sie werden verdienen, wenn Sie sich dazu entschließen.

Seit der Einführung von SSDs auf dem Markt gab es eine Art Kampf zwischen HDD und SSD, offensichtlich jeder mit seinen eigenen Vor- und Nachteilen. Während ein mechanische Festplatte besteht aus einem Aktuator, einem Lese- / Schreibarm, einer Spindel und Platten, auf denen die Daten gespeichert sind, eine SSD hat keine beweglichen Teile und verwendet einen Flash-Speicher zum Speichern der Daten, verbraucht weniger Strom und erzeugt keine Geräusche, Vibrationen oder Hitze.

Verwenden von SSDs als Cache auf einem NAS

Wie Sie wissen, bieten SSDs außerdem eine bessere Leistung, insbesondere wenn es darum geht hohe Arbeitsbelastung Bei vielen Lese- und Schreibanforderungen müssen sich die Platten auf einer mechanischen Platte drehen, um nach den einzelnen Daten zu suchen, und die Köpfe suchen auf nicht zusammenhängende Weise nach den auf der Platte verstreuten Daten. Bei einer SSD, die nicht auftritt, wird auf alle Daten gleichermaßen zugegriffen und dies reduziert sich erheblich Latenz (Die Zeit, die für den Zugriff auf die gesuchten Daten benötigt wird).

Und genau die Latenz hat mit der Verwendung von SSDs als Cache-Speicher eines NAS zu tun.

Was bedeutet es, SSDs als Cache-Speicher eines NAS zu verwenden?

Der SSD-Cache bezieht sich auf einen temporären Speicherplatz für häufig aufgerufene Daten, auch als "aktive Daten" bezeichnet, auf Flash-Speicherchips in einer SSD. Durch die Reservierung eines bestimmten Teils des Speichers als Cache, in dem die aktiven Daten gespeichert sind, profitiert das System von der geringen Latenz der SSDs und kann somit reagieren Lese- und Schreibanforderungen viel schneller.

SSD NAS Synology Syn

Wenn Sie Anwendungen ausführen, die höhere zufällige IOPS erfordern, oder wenn große Datenmengen in nicht zusammenhängende Blöcke geschrieben werden (z. B. in einer Multi-Gigabyte-Datenbank), kann das Erstellen eines Systems mit nur SSDs ein Loch in der Tasche eines jeden verursachen. Glücklicherweise haben, wie gesagt, einige Hochleistungs-NAS die Möglichkeit, eine zu erstellen Cache von SSDs Dies dient dazu, einen Lese- und Schreibpuffer zu erstellen und so die Leistung des Direktzugriffs auf Daten auf dem NAS zu verbessern.

Der SSD-Cache auf einem NAS kann auf zwei Arten konfiguriert werden:

  • Schreibgeschützter Cache - Wenn der Cache auf diese Weise konfiguriert wird, werden nur Daten gespeichert, auf die häufig zugegriffen wird, wodurch die zufällige Lesegeschwindigkeit erheblich beschleunigt wird. Da hier kein Datenschreiben erforderlich ist, bleiben diese Daten auch dann dort, wenn die SSD beschädigt ist.
  • Lese- und Schreibcache : Im Vergleich zu schreibgeschützt Cache-Speicher Diese Methode schreibt Daten synchron auf die SSD. Um ihre Sicherheit zu gewährleisten, sind in RAID 1 mindestens zwei Laufwerke erforderlich, um Fehlertoleranz zu gewährleisten. Es besteht jedoch weiterhin das Risiko eines Datenverlusts, wenn eine der SSDs ausfällt.

Cache von SSDs

Wie viel Leistung verbessert sich? Lohnt es sich zu tun?

Wir sagen Ihnen bereits, dass Sie keinen Unterschied feststellen werden, wenn Sie den NAS hauptsächlich als Multimedia-Server verwenden, da große sequentielle Lese- und Schreibvorgänge nicht viel vom zwischengespeicherten Speicher profitieren. Bei der Verwendung von zufälligen (oder nicht sequentiellen) Lese- und Schreibvorgängen macht ein Cache mit SSDs einen Unterschied, und die Leistung kann verbessert werden Bis zu 50% weniger Latenz .

Mit anderen Worten, Sie werden von der Verwendung dieses Systems profitieren, wenn Sie den NAS als Datenbankserver, Webserver oder im Allgemeinen für fast alle Arten von Dateiservern verwenden, insbesondere wenn diese Dateien entweder sehr klein oder sehr groß sind (z. B. a Datenbank, das ist das Beispiel, das wir zuvor angegeben haben). Wenn Sie Ihre Filme damit speichern und ansehen, werden diese Daten nicht geändert, da diese Daten nacheinander geschrieben und gelesen werden.

Darüber hinaus müssen Sie eine weitere Sache berücksichtigen: Je größer der Cache von SSDs, desto mehr RAM Der NAS benötigt das System, um damit arbeiten zu können. Basierend auf den Daten, die Synology zu diesem System bereitstellt, ungefähr Für jedes GB von werden 416 KB Systemspeicher benötigt SSD Cache-Speicher . Es ist nicht viel, aber wenn Sie zwei 256-GB-SSDs für einen Lese- und Schreibcache in RAID1 einfügen, würden Sie bereits etwa 213 MB RAM verbrauchen, und wenn Ihr NAS nur 512 MB RAM hat, stellen Sie sich den Speicherbereich vor Es wird aufwendig sein, dieses System aktiv zu halten.

Zusammenfassend: Wenn Sie ein sehr modernes NAS mit viel RAM haben und es als Datenbankserver oder andere komplexe Anwendungen verwenden, können Sie eine Leistungsverbesserung von bis zu 50% bei den Latenzen feststellen. Wenn Sie ein Heim-NAS zum Speichern Ihrer Backups und / oder als Multimedia-Server haben, lohnt es sich nicht, da Sie den Leistungsunterschied nicht bemerken.