Обзор сетевого хранилища (NAS) Terramaster F4-424 с четырьмя отсеками для жестких дисков и двумя слотами для NVMe-накопителей
Вопреки пессимистическим прогнозам, накопители, именуемые NAS (Network Attached Storage, то есть подключаемое сетевое хранилище), продолжают жить. И не просто жить, а развиваться в соответствии с эволюцией технологий. Конечно, умельцы (которых, кстати, довольно много) в состоянии собрать себе аналог такого аппарата, как говорится, «из рассыпухи», то есть из всяких запасных частей, в том числе давно вышедших из употребления, и плоды подобного «самосбора» могут работать исправно еще в течение ряда лет. Однако получить что-нибудь сопоставимое с готовыми NAS по отказоустойчивости, энергоэффективности, функциональности будет очень непросто. А о легкости, компактности и малошумности самодельных устройств и говорить не приходится.
О том, что рынок NAS всё еще существует, что здесь можно получить достойную прибыль, свидетельствует пример китайской компании Terramaster, которая в течение ряда лет регулярно обновляет свои линейки соответствующих устройств. Год назад мы познакомились (см. наш обзор от 24 июля 2023 г.) с четырехдисковым накопителем Terramaster F4-423, а сегодня встречаемся с его последователем.
В каталоге производителя Terramaster F4-424 помещается в разделе устройств для малого бизнеса и домашнего офиса (Small Office, Home Office, SOHO). Но разумеется, в отдельных случаях возможно использование этой модели и в среднем бизнесе.
Технические характеристики
Приводим данные производителя.
| Terramaster TNAS F4-424 | |
|---|---|
| Процессор | Intel N95 (Alder Lake): 4 ядра/4 потока, до 3,4 ГГц, TDP 15 Вт, Tjmax 105 °C; интегрированная графика Intel UHD Graphics (16 исполняемых блоков) |
| Оперативная память | 8 ГБ DDR5-4800 |
| Дополнительные слоты памяти | нет |
| Максимальный объем памяти | 32 ГБ (в единственном слоте) |
| Слотов SATA | 4, с поддержкой «горячей замены» |
| Максимальная вместимость хранилища | 88 ТБ (4 × 22 ТБ) |
| Слотов M.2 для SSD | 2 × NVMe 2280, PCIe 3.0 |
| Файловые системы | BTRFS (по умолчанию), EXT4 |
| Поддержка форматов внешних накопителей | EXT3, EXT4, NTFS, FAT32, HFS+, BTRFS |
| Ethernet | 2 × RJ-45 2,5 Гбит/с |
| USB | USB 3.2 Gen2 Type-C, USB 3.2 Gen2 Type-A |
| Видеовыход | HDMI |
| Охлаждение | 1 вентилятор размером 120×120×25 мм |
| Энергопотребление (4 × 4 ТБ ST4000VN008) | 33 Вт при работе, 13 Вт при гибернации |
| Уровень шума (2 × SATA при простое) | 21 дБА |
| Поддержка массивов | TRAID, JBOD, RAID0, RAID1, RAID5, RAID6, RAID10 |
| Возможность расширения массивов | TRIAD, RAID1,RAID5,RAID6 |
| Возможность добавление накопителей к массивам | TRIAD, RAID5, RAID6 |
| Миграция массивов | предусмотрена |
| SSD-кэш | поддерживается |
| «Горячий» резервный накопитель | поддерживается |
| Протоколы | SMB, AFP, NFS, FTP, SFTP, WebDAV |
| Максимум одновременных подключений | 512 |
| TCP/IP | IPv4/IPv6 |
| Сетевые подключения | CIFS/SMB, NFS, FTP, SFTP, HTTPS, SSH, iSCSI, SNMP |
| Агрегация портов | поддерживается |
| DLNA | поддерживается |
| VPN-сервер и клиент | есть |
| Прокси-клиент | есть |
| Прокси-сервер | нет |
| Сетевое обнаружение по UPnP и Bonjour | поддерживается |
| DDNS | поддерживается |
| Firewall | поддерживается |
| SSL-сертификаты | поддерживаются |
| Размеры | 222×179×154 мм |
| Вес (без накопителей и адаптера питания) | 3,4 кг |
| Ограниченная гарантия производителя | 2 года |
| Цена с доставкой в Россию | 50 тысяч рублей |
Итак, TNAS F4-424 обладает двумя портами Ethernet 2,5 Гбит/с, четырьмя отсеками для жестких дисков или SSD-накопителей с интерфейсом SATA, двумя слотами для твердотельных NVMe-устройств хранения с интерфейсом PCIe 3.0 (до 1 Гбит/с) и двумя разъемами USB 3.2 Gen2 (10 Гбит/с) — один Type-C, второй Type-A. Что касается ПО, то, подобно другим NAS компании Terramaster, герой настоящего обзора управляется проприетарной ОС TOS, а файловой системой по умолчанию является BTRFS. Выбор EXT4 тоже возможен, но требует отступления от стандартной процедуры установки.
Внешний вид и конструкция
Наружная упаковка предназначена для механической защиты устройства, чтобы исключить возможные повреждения при его транспортировке и складском хранении.
Внутренняя упаковка, вложенная по внешнюю, выглядит чуть более привлекательно, хотя и не отличается дизайнерскими изысками. К сожалению, она не снабжена ручкой для переноски. Внутри для амортизации используются два вкладыша из пенополистирола.
В комплекте поставки следуют сам NAS в корпусе из пластмассы, адаптер питания с разъемным сетевым кабелем, один патч-корд из кабеля Ethernet Cat5E, винты и стикеры для маркировки устанавливаемых внутрь накопителей.
TNAS F4-424 обладает четырьмя отсеками для установки жестких дисков или твердотельных накопителей типоразмеров 3,5 дюйма или 2,5 дюйма (интерфейсы SATA).
Корзины для накопителей, лишенные замков, снабжены большими защелками. Они устанавливаются внутри корпуса устройства вертикально в один ряд.
Разъемы SATA и питания смонтированы на бекплейне (задней панели-райзере), закрепленном на вертикальных металлических стойках внутри корпуса.
Сзади виден крупный блок охлаждения, крышка которого составляет единое целое с задней стенкой устройства. Сверху и снизу заподлицо помещаются шесть шурупов, которыми крышка крепится к монтажной раме. Справа расположены кнопка выключателя питания (Power), видеовыход HDMI, порты USB 3.2 Gen2 Type-C и Type-A, две розетки Ethernet 2,5 Гбит/с, а внизу — коаксиальный разъем для подключения адаптера питания.
Вид слева
Вид справа
Боковые панели корпуса выглядят одинаково, но на правой дополнительно размещен стикер с уведомлением о доступной пользователю круглосуточной поддержке производителя.
Сверху никаких подробностей нет, а снизу обращают на себя внимание заводские стикеры с идентификаторами модели, его MAC-адресом и штрих-кодом, а также резиновые опоры и щели для забора воздуха системой охлаждения.
Справа на лицевой панели помещены светодиодные индикаторы обращения к накопителям и питания.
Адаптер питания того же типа, формы и размеров, что у мобильных ПК, способен работать в бытовых электрических сетях 100—240 В 50/60 Гц. Он обеспечивает на выходе 12 В при 7,5 А (номинальная мощность 90 Вт).
Для того, чтобы получить доступ к заменяемым компонентам аппаратной начинки Terramaster F4-424, нужно вывернуть два винта (точнее, два шурупа), которыми сзади закреплена правая боковая стенка корпуса.
На открывающейся взору системной плате есть два слота M.2 для NVMe-накопителей и один слот для SO-DIMM оперативной памяти. Ее нетрудно демонтировать, вывернув четыре винта.
Процессор с его радиатором помещается на оборотной стороне. Расположение металлических пластин радиатора соответствует направлению движения воздуха при работе вентилятора.
На плате рядом с радиатором расположен разъем, в который вставляется бекплейн с разъемами SATA+питание.
С другой стороны от радиатора, ближе к наружным разъемам установлена USB-флешка с фирменным ПО, необходимым для запуска системы.
При желании можно снять радиатор и посмотреть на CPU.
Intel N95 (Alder Lake) анонсирован в 2023 г. Он имеет в своем составе четыре однопотоковых ядра, которые могут работать с максимальной тактовой частотой 3,4 ГГц (теплопакет 15 Вт, Tjmax 105 °C). На одной подложке с главным вычислителем расположен интегрированный видеоускоритель Intel UHD Graphics (16 исполнительных блоков).
Эффективность отвода тепла повышена за счет использования термопрокладки.
Процессор Intel N95 в состоянии обслуживать до 16 ГБ оперативной памяти DDR4-4800, в слоте SO-DIMM установлен 8-гигабайтный модуль.
При необходимости можно установить вместо имеющегося модуль вдвое большего объема.
Единственный 120-миллиметровый кулер установлен на задней панели. Для его инспекции, очистки или замены потребуется вывернуть еще четыре шурупа.
Корзины не металлические, а пластмассовые (из ударопрочного полистирола), что, конечно, уменьшает вес устройства, но несколько компрометирует его надежность. При учете поддержки «горячей замены» следовало предполагать, что это приспособления не для разовой установки, и извлекать их будут хотя бы время от времени, поэтому металлическое исполнение более уместно.
Несомненное достоинство конструкции корзин — возможность установки в них накопителей без использования отвертки, то есть без необходимости крепления винтами (хотя их по-прежнему можно использовать): боковые пластмассовые рейки снабжены фиксаторами, при монтаже проникающими в боковые резьбовые отверстия рамы 3,5-дюймового жесткого диска. Но 2,5-дюймовые SSD придется все-таки крепить по старинке, винтами к днищу корзины.
Установка
Для создания массива в составе TNAS F4-423 мы воспользовались четырьмя жесткими дисками Seagate ST6000NE000 IronWolf, специально предназначенными для сетевых хранилищ. При испытаниях стандартными средствами популярной утилиты CrystalDiskMark они демонстрируют вполне ожидаемые скорости последовательных и рандомных операций.
1
2
3
4
Мы поместили винчестеры в корзины, а корзины — в соответствующие слоты с разъемами SATA+питание на бэкплейне Terramaster F4-424. Специфика интерфейса SATA позволяет устанавливать и извлекать корзины с накопителями при работающем устройстве. Подключаемся патч-кордом к сети Ethernet, присоединяем блок питания, нажимаем кнопку Power на задней панели. Пока происходит начальная загрузка, можно полистать в браузере страницу руководства пользователя.
Открываем страницу http://tnas.local/
Первым шагом следует инициализировать жесткие диски.
По окончании проверки носителей пользователю предлагается установить операционную систему. По умолчанию предусмотрена автоматическая процедура с загрузкой ПО из интернета. Наш опыт свидетельствует, что это не самый рациональный путь. Дело в том, что процесс скачивания файла может занять несколько часов и даже завершиться аварийно. Поэтому правильнее скачать нужный пакет самостоятельно и затем использовать его.
После получения требуемого пакета выбираем опцию ручной установки (Manual).
Установка занимает около десяти минут.
Затем система самостоятельно перезагружается.
Вводим данные суперпользователя, включая рабочий адрес электронной почты. Нажимаем Send code, чтобы получить подтверждения на указанный адрес. Оно приходит обычно в течение нескольких десятков секунд. В том же окне браузера, где запущена процедура установки, вводим код в последнее поле и нажимаем на Next внизу.
Следующим этапом создаем пул хранения. Опция RAID mode позволет выбрать TRAID (опция по умолчанию) либо RAID1/2/5/10.
На основе пула хранения создаем том.
После создания виртуального тома начинается процесс синхронизации накопителей массива.
Он занимает довольно длительное время (в нашем случае — 13 часов 23 минуты). В типичном практическом случае, можно начинать работу по наполнению накопителя данными, но для проведения наших испытаний синхронизация должна быть полностью завершена.
На панели управления есть все необходимое для работы. Недостающие компоненты можно установить из репозитария App Center. Вот перечень возможностей, которые предоставляет Terramaster F4-424:
- гибкое управление пулами хранения и томами
- поддержка технологии моментальных снимков (снапшотов) в BTRFS
- работа с сетевыми папками, пользователями, группами, правами, подключение к централизованным каталогам, квоты для пользователей и групп
- поддержка всех распространенных протоколов сетевого доступа к данным
- расширенные функции безопасности (межсетевой экран, защита от подбора пароля, TLS/SSL)
- сервисы мониторинга и уведомлений
- безопасный удаленный доступ
- управление питанием, контроль температуры, настройка режима работы системы охлаждения
ОС TOS позволяет установить значительное количество приложений для исполнения на стороне Terramaster F4-424.
Тестирование
Как сказано выше, для создания основного пула хранения (дискового массива) использовались жесткие диски Seagate ST6000NE000 IronWolf (типоразмер 3,5 дюйма, интерфейс SATA, емкость 6 ТБ). При тестировании средствами популярной утилиты CrystalDiskMark получаем неплохие результаты.
TRAID (BTRFS), 2,5 Гбит/с
TRAID (BTRFS), 1 Гбит/с
RAID5 (EXT4), 2,5 Гбит/с
RAID5 (EXT4), 1 Гбит/с
В ходе испытаний нас интересовали не отдельно взятые скорости чтения и записи NAS в сетевой среде (они определяются известными и закономерными факторами), а также способность некоторых улучшений предоставить дополнительный выигрыш в этих показателях. К числу таких относятся кэширование и агрегация портов.
Рассказывая об аппаратной конфигурации устройства, мы упомянули о присутствии на его системной плате двух слотов для NVMe-накопителей, рассчитанных на установку наиболее распространенного типоразмера 2280. Их можно использовать для создания дополнительных логических томов или для создания кэша (Hyper Cache в терминах TOS).
Для этой цели мы установили в первый слот M.2 накопитель KingSpec XG7000 вместимостью 4 ТБ. Здесь следует подчеркнуть, что конфигурацию из одного-единственного кэширующего устройства нельзя считать приемлемой для постоянно работающего NAS, поскольку риск потери данных при отказе носителя очень велик. В соответствии с принятой практикой полагается использовать отказоустойчивый пул хранения — два NVMe-устройства в виде массива RAID1 (зеркало), и аппаратная часть Terramaster F4-424 это позволяет. Однако при тестировании ущербный вариант вполне допустим.
Balanced
Read-only
Read-write
Кэширование возможно в трех вариантах: 1) balanced (сбалансированном), 2) read-only (только для чтения), 3) read-write (для чтения и записи). Мы предпочли третий, поскольку он предусматривает оптимизацию операций обоих типов, а это соответствует характеру работы испытательного набора утилит Intel NASPT.
Длительность создания Hyper Cache зависит от занятого данными пространства логического тома. В нашем случае том был практически пустым, поэтому создание кэша заняло менее минуты.
При агрегации портов мы использовали вариант балансировки нагрузки, хотя отдавали себе отчет в том, что его эффективность можно увидеть лишь при очень значительном сетевом трафике с множеством клиентов, одновременно обращающихся к NAS. Правильнее было бы использовать динамическую агрегацию портов (эквивалентную мультиплексированию), но мы не располагали нужным маршрутизатором с поддержкой стандарта 802.3ad и LACP (Link Aggregation Control Protocol).
| 1 × 2,5 Гбит/с, без кэша | 1 × 2,5 Гбит/с, с кэшем | 2 × 2,5 Гбит/с, без кэша | 2 × 2,5 Гбит/с, с кэшем | |
|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 94,2 | 119,6 | 98,2 | 250,1 |
| read_seq_01_32_files | 292,3 | 291,7 | 292,9 | 292,6 |
| read_seq_32 | 267,0 | 272,9 | 255,9 | 278,3 |
| rw_rand_32 | 15,6 | 40,1 | 15,9 | 57,4 |
| rw_seq_32 | 252,5 | 268,5 | 260,9 | 271,7 |
| write_rand_32 | 10,4 | 12,4 | 9,4 | 14,9 |
| write_seq_01_32_files | 209,8 | 207,1 | 205,7 | 216,5 |
| write_seq_32 | 247,2 | 245,8 | 218,2 | 242,0 |
| 1 × 1 Гбит/с, без кэша | 1 × 1 Гбит/с, с кэшем | 2 × 1 Гбит/с, без кэша | 2 × 1 Гбит/с, с кэшем | |
|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 59,9 | 50,8 | 62,9 | 68,7 |
| read_seq_01_32_files | 118,1 | 119,2 | 115,1 | 117,1 |
| read_seq_32 | 115,5 | 114,4 | 112,6 | 114,6 |
| rw_rand_32 | 14,9 | 27 | 14,9 | 24,7 |
| rw_seq_32 | 113,5 | 120,1 | 115,0 | 126,8 |
| write_rand_32 | 9,9 | 15,9 | 9,2 | 14,4 |
| write_seq_01_32_files | 97,3 | 98,5 | 100,1 | 93,4 |
| write_seq_32 | 98,6 | 101,7 | 99,6 | 104,1 |
При последовательных операциях Terramaster F4-424 демонстрирует хорошие скорости, приближающиеся к 300 МБ/с в 2,5-гигабитной и превышающие 120 МБ/с в гигабитной сетях. Влияние кэширования дает небольшой прирост лишь при рандомных операциях. Отсутствие сколько-нибудь значимого эффекта при последовательных чтении и записи объясняется тем, что для эффективной работы кэш нуждается в «приобретении опыта», то есть выявлении тех блоков, которые наиболее часто востребованы при обращениях к логическому устройству. Что касается агрегации портов, то ее эффект мало заметен, что объяснимо: агрегация обеспечивает лишь балансировку сетевой нагрузки, а в наших случаях нагрузка минимальная.
Следует также упомянуть, что при проведении испытательных прогонов средствами Intel NASPT с использованием пула хранения TRAID (BTRFS) каждый раз после проведения сеанса измерений с задействованием кэша образовывалось много «мусора данных», из-за чего даже выключение NAS требовало предварительной очистки накопителей длительностью 8-9 часов. Вероятно, дело в том, что несмотря на продолжающееся совершенствование, BTRFS до сих пор недостаточно стабильна, и происходит это во многом из-за одного несовершенства этой файловой системы — выраженной фрагментации файлов. BTRFS, как известно, должна производить дефрагментацию самостоятельно без размонтирования томов, но этого не происходило.
Также уместно сравнить быстродействие файловых операций с массивом TRAID в BTRFS и RAID5 с классической для Linux файловой системой EXT4.
| TRAID, 1 × 2,5 Гбит/с | RAID5, 1 × 2,5 Гбит/с | TRAID, 2 × 2,5 Гбит/с | RAID5, 2 × 2,5 Гбит/с | |
|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 94,2 | 98,7 | 98,2 | 100,8 |
| read_seq_01_32_files | 292,3 | 291,2 | 292,9 | 289,8 |
| read_seq_32 | 267,0 | 228,9 | 255,9 | 220,2 |
| rw_rand_32 | 15,6 | 13,7 | 15,9 | 11,2 |
| rw_seq_32 | 252,5 | 245,6 | 260,9 | 245,2 |
| write_rand_32 | 10,4 | 8,2 | 9,4 | 6,5 |
| write_seq_01_32_files | 209,8 | 224,5 | 205,7 | 234,7 |
| write_seq_32 | 247,2 | 252,8 | 218,2 | 255,6 |
Полученные данные не позволяют однозначно заявить о превосходстве BTRFS над EXT4. И опять-таки, как мы видели ранее, агрегация портов не оказывает существенного влияния на скорости.
Дополнительно мы испытали возможность использования внешнего накопителя SSD SanDisk Extreme (2 ТБ) в неразборном корпусе с интерфейсом USB 3.2 Gen2, подключенного к внешнему порту USB 3.2 Gen2 (пропускная способность 10 Гбит/с). Определяли показатели производительности при обращении к устройству в конфигурации с BTRFS и EXT4 по 2,5-гигабитной сети с помощью Intel NASPT и нашего комплекта шаблонов.
| Тест | BTRFS | EXT4 |
|---|---|---|
| read_rand_32 | 262,5 | 243,1 |
| read_seq_01_32_files | 291,3 | 292,9 |
| read_seq_32 | 267,3 | 274,1 |
| rw_rand_32 | 148,4 | 137,7 |
| rw_seq_32 | 303,9 | 298,4 |
| write_rand_32 | 114,3 | 70,6 |
| write_seq_01_32_files | 241,2 | 222,3 |
| write_seq_32 | 269,1 | 249,3 |
Полученные скорости с накопителем SanDisk Extreme в системе под управлением BTRFS выглядят чуть лучше, но несомненно, в обоих случаях главным ограничивающим фактором является пропускная способность 2,5-гигабитного сетевого интерфейса.
Во второй серии мы определяли скорости копирования и восстановления данных средствами самого Terramaster F4-424 (BTRFS с пулом хранения TRAID) с связке с упомянутым SSD SanDisk Extreme (2 ТБ) в неразборном корпусе с интерфейсом USB 3.2 Gen2. Использовались набор файлов данных Intel NASPT объемом 224 ГБ и пакет резервного копирования RSync Backup.
| Тест | SanDisk Extreme 2 ТБ |
|---|---|
| Бэкап с TRAID на USB | 467 |
| Восстановление с USB на TRAID | 434 |
Что же, показатели могли быть и повыше. Но в конечном счете все зависит от того, насколько удачно могут «договориться» друг с другом интерфейсы USB в коробке накопителя и на системной плате NAS. В любом случае, полученные нами скорости резервного копирования и восстановления превышают возможности 2,5-гигабитной сети.
При помощи Terramaster F4-424 можно создать массив RAID10, который должен обеспечивать более высокую защиту данных и более высокие скорости файловых операций. Мы провели отдельную серию тестов для того, чтобы выявить, на какой выигрыш в скоростях записи и чтения можно рассчитывать при организации RAID10. Тестирование проводили при разметке массивов в BTRFS и EXT4.
| RAID10 BTRFS | RAID10 EXT4 | RAID5 BTRFS | RAID5 EXT4 | |
|---|---|---|---|---|
| read_rand_32 | 81,2 | 98,0 | 77,4 | 98,7 |
| read_seq_01_32_files | 292,6 | 290,8 | 292,0 | 291,2 |
| read_seq_32 | 249,4 | 257,2 | 236,0 | 228,9 |
| rw_rand_32 | 18,1 | 19,4 | 13,3 | 13,7 |
| rw_seq_32 | 214,6 | 240,6 | 239,1 | 245,6 |
| write_rand_32 | 13,3 | 12,1 | 11,4 | 10,2 |
| write_seq_01_32_files | 211,6 | 217,8 | 207,4 | 224,5 |
| write_seq_32 | 218,4 | 250,0 | 228,6 | 252,8 |
К сожалению, RAID10 не смог продемонстрировать прирост по отношению к RAID5, а вот использование EXT4 вместо BTRFS дает возможность получить выигрыш в скоростях, хотя и весьма скромный.
Заключение
Мы испытали современный четырехдисковый сетевой накопитель, поддерживающий теоретически максимальный объем хранения до 88 ТБ и позволяющий использовать в работе все распространенные сетевые сервисы. Аппаратное оснащение соответствует потребностям NAS для малого бизнеса и домашнего офиса: достаточно мощный, но вполне энергоэффективный четырехъядерный процессор с архитектурой x86, 8 ГБ ОЗУ с возможностью расширения до 16 ГБ, два 2,5-гигабитных порта Ethernet, два порта USB 3.2 Gen2, два слота M.2 для SSD-накопителей. Последние можно использовать поодиночке как дополнительные логические устройства, для организации массивов RAID0 или RAID1 либо для кэширования тома основного хранилища данных. У NAS компактный корпус с эффективным, но достаточно тихо работающим охлаждением. Процесс развертывания системы прост и хорошо иллюстрирован, не занимает много времени и может быть запросто произведен даже неподготовленным пользователем. В тестах производительности устройство демонстрирует максимальные для своих аппаратных возможностей скорости при последовательных операциях. Несмотря на выбор производителем по умолчанию файловой системы BTRFS, вполне можно довериться и «классической» EXT4, которая обеспечивает более высокую стабильность системы, хотя и не дает преимуществ в скорости. Использование агрегации портов (одновременного использования обоих сетевых интерфейсов) и технологии кэширования (Hyper Cache) не позволило нам получить сколько-нибудь существенный выигрыш в быстродействии.
Благодарим компанию Terramaster за предоставленный на тест сетевой накопитель
Комментарии