NAS-Systeme: Benchmarks und Testsystem

Vorwort

Im Folgenden erläutern wir die einheitliche Testmethodik für NAS-Systeme seit Oktober 2013. Neben der reinen Übertragungsgeschwindigkeit zwischen dem PC und dem NAS-System (Schreiben sowie Lesen), stehen dabei auch die Leistungsaufnahme und Lautstärke der getesteten Systeme im Fokus.

Testsystem

Für die Übertragung der Dateien nutzen wir nachfolgend aufgeführtes Testsystem. Damit das System in der Lage ist, sämtliche Daten schnell genug an das getestete NAS-System zu übertragen, wird nicht nur auf einen schnellen Prozessor zurückgegriffen, sondern im PC kommt nur für die Übertragung an das NAS-System eine Crucial M4 SSD mit 256 GB zum Einsatz.

Als Netzwerkkarte werden insgesamt zwei Intel Gigabit CT Desktop-Adapter mit dedizierter Bandbreite eines PCI-Express-I/O-Busses eingesetzt. Sofern im Test nicht anders angegeben, wird immer nur eine Netzwerkkarte genutzt. Der Netzwerk-Adapter basiert auf Intels Gigabit-Ethernet-Controller 82574L. Der Arbeitsspeicher wurde auf nur zwei Gigabyte festgelegt, um ein übermäßiges Cachen der Dateien zu vermeiden und um Intels NAS Performance Toolkit einsetzen zu können, das bei größerem Arbeitsspeicher falsche Ergebnisse liefert. Für Link Aggregation wird ein zweiter Computer genutzt, wobei beide Systeme gleichzeitig gescriptet dieselbe Operation auf dem NAS auslösen.

• Prozessor
  • Intel Core i7-2600K
• Hauptplatine
  • MSI Z68A-GD80 (B3)
• Arbeitsspeicher
  • 2 GB DDR3-1.333
• Netzwerkkarten
  • Intel Gigabit CT Desktop-Adapter, PCIe x1
• Grafikkarte
  • Intel HD 2000
• Interne Festplatten
  • System: Mach Xtreme MX-DS Fusion 60 GB
  • Dateitransfers: Crucial C400 256 GB
• Betriebssystem
  • Microsoft Windows 8 64 Bit
  • Microsoft Windows PowerShell 3.0

In NAS-Systemen für 3,5-Zoll-Laufwerke kommen zwei Terabyte große WD-Red-Festplatten zum Einsatz (WD20EFRX).

Benchmarks

CIFS-Dateitransfer

Bei der Messung der Dateiübertragungsgeschwindigkeit nutzen wir ein selbst erstelltes Microsoft-PowerShell-Skript, welches einerseits eine einzelne 5,9 Gigabyte große Datei (eine unkomprimierte 4K-Videodatei) und andererseits eine Ordnerstruktur mit insgesamt 3.884 Dateien, die insgesamt 15 Gigabyte groß sind, zwischen PC und NAS überträgt. Der Ordner besteht dabei aus dem Ordner „Tracks“ vom Spiel „F1 2012“ (1.285 Dateien, 47 Ordner, 2,71 Gigabyte) und einer MP3-Sammlung mit insgesamt 2.599 Musikstücken in 240 Ordnern.

Bei den Dateiübertragungen wurde darauf Wert gelegt, dass sie groß genug sind, um nicht komplett im Arbeitsspeicher des PCs und der getesteten NAS-Systeme gespeichert werden zu können. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich praxisferne Werte ergeben, da keine echten Schreib- und Lesezugriffe durchgeführt werden müssen.

Die Übertragung (Schreiben und Lesen) der einzelnen Datei und der Ordnerstruktur erfolgt stets im Wechsel, um ein Caching zu vermeiden. Dank der integrierten Zeitfunktion kann zudem auch die Übertragungsdauer exakt ermittelt werden. Die Messwerte aus dem Diagramm ergeben sich durch die einfache Rechnung „Dateigröße geteilt durch die gemessene Zeit“. Auch bei diesem Test wurde jeder Vorgang dreimal ausgeführt.

Das Common Internet File System (kurz CIFS) wird vorwiegend in Windows-basierten Netzwerken eingesetzt. Es ist eine Weiterentwicklung des SMB-Protokolls (Server Message Block) und wurde 1996 von Microsoft eingeführt. Im Unterschied zu SMB oder SMB mit NetBIOS über TCP/IP werden bei CIFS die Daten direkt über das TCP/IP-Protokoll übertragen, so dass deutlich an Overhead gespart wird. Neben der Datei- und Druckerfreigabe werden auch zusätzliche Dienste wie der Microsoft Remote Procedure Call oder der NT-Domänendienst angeboten. Im Gegensatz zu FTP handelt es sich somit nicht um ein reines Dateiübertragungsprotokoll.