Несмотря на пессимистичные прогнозы, сетевые хранилища NAS (Network Attached Storage) продолжают развиваться и адаптироваться к новым технологиям. Хотя энтузиасты могут собрать подобное устройство из различных старых компонентов, добиться такого уровня отказоустойчивости, энергоэффективности, функциональности, компактности и тихой работы, как у готовых решений, весьма сложно.
Рынок NAS всё еще жив и продолжает приносить прибыль, что подтверждается деятельностью китайской компании Terramaster. Эта компания регулярно обновляет свои линейки устройств, и год назад мы рассмотрели четырехдисковый накопитель Terramaster F4-423. Сегодня мы знакомимся с его преемником.
В каталоге Terramaster модель F4-424 расположена в разделе для малого бизнеса и домашнего офиса (Small Office, Home Office, SOHO). Однако, в некоторых случаях, она может быть также использована 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 |
TNAS F4-424 оснащён двумя портами Ethernet 2,5 Гбит/с, четырьмя отсеком для жестких дисков или SSD с интерфейсом SATA, двумя слотами для NVMe-накопителей PCIe 3.0 (до 1 Гбит/с) и двумя разъемами USB 3.2 Gen2 (10 Гбит/с) — один Type-C и один Type-A. Как и другие NAS от Terramaster, этот модель управляется проприетарной ОС TOS, а по умолчанию используется файловая система BTRFS. Возможен выбор EXT4, но он требует изменения 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, находящаяся внутри внешней, выглядит немного лучше, хотя и не обладает дизайнерскими особенностями. К сожалению, она не имеет ручки для переноски. Для амортизации используются два вкладыша из пенополистирола.
В комплект входят сам NAS в пластиковом корпусе, адаптер питания с съемным сетевым кабелем, патч-корд Ethernet Cat5E, винты и стикеры для маркировки установленных 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.
На задней стороне устройства размещен крупный блок охлаждения, который является частью задней стенки. Он закреплен на монтажной раме шестью винтами, расположенными сверху и снизу. Справа находятся кнопка включения (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.
Боковые панели корпуса выглядят одинаково, но на правой дополнительно размещен стикер с уведомлением о доступной пользователю круглосуточной поддержке производителя.
Сверху на устройстве нет особых деталей. Снизу можно заметить заводские стикеры с идентификаторами модели, MAC-адресом и штрих-кодом, а также резиновые опоры и вентиляционные щели для системы охлаждения.
Справа на лицевой панели помещены светодиодные индикаторы обращения к накопителям и питания.
Адаптер питания имеет такой же тип и форму, как у мобильных ПК, и предназначен для работы в бытовых сетях с напряжением 100–240 В и частотой 50/60 Гц. Он выдает 12 В при 7,5 А, что соответствует номинальной мощности 90 Вт.
Для доступа к заменяемым компонентам внутреннего устройства Terramaster F4-424 необходимо открутить два винта, которые крепят правую боковую стенку корпуса сзади.
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.
Анонсированный в 2023 году процессор Intel N95 (Alder Lake) включает четыре однопотоковых ядра с максимальной тактовой частотой 3,4 ГГц и теплопакетом 15 Вт, при этом температура максимального перегрева составляет 105 °C. На той же подложке размещен интегрированный графический процессор Intel UHD Graphics с 16 исполнительными блоками.
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 выполнены не из металла, а из ударопрочного полистирола, что снижает вес устройства, но также влияет на его долговечность. Поскольку поддерживается функция «горячей замены», корзины, вероятно, будут извлекаться не только при первичной установке, и в этом случае металлическое исполнение было бы предпочтительнее.
Одним из преимуществ конструкции корзин является возможность установки накопителей без использования отвертки, благодаря фиксаторам на боковых рейках, которые входят в резьбовые отверстия 3,5-дюймовых жестких дисков. Для 2,5-дюймовых SSD потребуется традиционное крепление винтами к днищу корзины.
Установка
Для формирования массива в TNAS F4-423 мы использовали четыре жестких диска Seagate ST6000NE000 IronWolf, предназначенных для сетевых хранилищ. В тестах с помощью утилиты CrystalDiskMark они показали ожидаемые скорости как для последовательных, так и для случайных операций.
Мы установили жесткие диски в корзины, а корзины поместили в слоты с разъемами SATA+питание на бэкплейне Terramaster F4-424. Интерфейс SATA поддерживает установку и извлечение корзин с работающим устройством. Подключаемся к сети Ethernet с помощью патч-корда, подключаем блок питания и нажимаем кнопку Power на задней панели. Пока происходит начальная загрузка, можно ознакомиться с руководством пользователя через браузер.
Открываем страницу http://tnas.local/
Первым шагом следует инициализировать жесткие диски.
По завершении проверки носителей пользователю предлагается установить операционную систему. Обычно процесс выполняется автоматически с загрузкой ПО из интернета. Однако наш опыт показывает, что это не всегда оптимальный вариант. Загрузка файла может занять несколько часов и иногда закончиться ошибкой. Поэтому лучше скачать необходимый пакет самостоятельно и использовать его для установки.
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 подтверждение на указанный адрес. Код обычно поступает в течение нескольких секунд. В том же окне браузера, где продолжается установка, вводим код в соответствующее поле и нажимаем «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.
Процесс занимает довольно много времени — в нашем случае 13 часов и 23 минуты. В типичных условиях можно начать заполнять накопитель данными, однако для проведения наших испытаний синхронизация должна быть полностью завершена.
На панели управления предоставлены все необходимые функции. Дополнительные компоненты можно установить из репозитория App Center. Возможности Terramaster F4-424 включают:
- Гибкое управление пулами хранения и томами
- Поддержка моментальных снимков (снапшотов) в BTRFS
- Управление сетевыми папками, пользователями, группами, правами доступа, подключение к централизованным каталогам, установка квот для пользователей и групп
- Поддержка популярных протоколов сетевого доступа
- Расширенные функции безопасности (межсетевой экран, защита от подбора пароля, TLS/SSL)
- Сервисы мониторинга и уведомлений
- Безопасный удаленный доступ
- Управление питанием, контроль температуры, настройка системы охлаждения
ОС TOS позволяет установить значительное количество приложений для исполнения на стороне Terramaster F4-424.
Тестирование
Как упоминалось ранее, для создания основного пула хранения использовались жесткие диски Seagate ST6000NE000 IronWolf (формат 3,5 дюйма, интерфейс SATA, емкость 6 ТБ). При тестировании с помощью утилиты CrystalDiskMark получены хорошие результаты.
В ходе испытаний нас интересовало не только определение стандартных скоростей чтения и записи NAS в сетевой среде, но и возможность улучшения этих показателей с помощью дополнительных функций. В частности, мы исследовали влияние кэширования и агрегации портов.
Как уже упоминалось, на системной плате устройства есть два слота для NVMe-накопителей формата 2280. Эти слоты можно использовать для создания дополнительных логических томов или для реализации функции кэширования (Hyper Cache в терминологии TOS).
Для тестирования мы установили в первый слот M.2 накопитель KingSpec XG7000 объемом 4 ТБ. Важно отметить, что использование только одного кэширующего накопителя для постоянно работающего NAS не является оптимальным решением из-за высокого риска потери данных при его отказе. Рекомендуется использовать отказоустойчивый пул хранения, например, два NVMe-устройства в RAID1 (зеркало), что поддерживается аппаратной частью Terramaster F4-424. Тем не менее, для тестирования один накопитель также допустим.
Кэширование доступно в трех режимах: 1) сбалансированном (balanced), 2) только для чтения (read-only), 3) для чтения и записи (read-write). Мы выбрали третий режим, так как он оптимизирует оба типа операций, что соответствует требованиям нашего тестового 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.
Для агрегации портов мы выбрали режим балансировки нагрузки, несмотря на то, что его преимущества проявляются при высоком сетевом трафике с множеством клиентов, обращающихся к NAS одновременно. Оптимальным вариантом была бы динамическая агрегация портов, которая эквивалентна мультиплексированию, но у нас не оказалось маршрутизатора, поддерживающего стандарт 802.3ad и LACP (Link Aggregation Control Protocol).
При последовательных операциях Terramaster F4-424 показывает хорошие результаты, достигая скоростей около 300 МБ/с в сети 2,5 Гбит/с и превышая 120 МБ/с в сети 1 Гбит/с. Кэширование дает небольшой прирост в производительности при рандомных операциях, но не оказывает значительного влияния на последовательное чтение и запись. Это связано с тем, что для эффективного кэширования необходимо время для определения часто запрашиваемых блоков данных. Аггрегация портов в данном тесте оказалась малозаметной, поскольку она предназначена для балансировки сетевой нагрузки, которая в нашем случае была минимальной.
Кроме того, при проведении тестов с использованием пула хранения TRAID (BTRFS) мы заметили накопление «мусора данных» после каждого сеанса измерений с включенным кэшем. Это приводило к необходимости длительной очистки накопителей (8-9 часов) перед выключением NAS. Возможно, это связано с недостатками BTRFS, включая выраженную фрагментацию файлов. Хотя BTRFS должна самостоятельно выполнять дефрагментацию без размонтирования томов, в данном случае это не происходило.
Также следует сравнить производительность файловых операций с массивом TRAID в BTRFS и RAID5 с файловой системой EXT4.
Полученные результаты не позволяют однозначно утверждать о явном превосходстве BTRFS над EXT4. Также, как и ранее, агрегация портов не оказывает значимого влияния на скорости.
Дополнительно мы протестировали работу с внешним SSD SanDisk Extreme (2 ТБ) в неразборном корпусе, подключенным через USB 3.2 Gen2 (10 Гбит/с). Мы измерили производительность устройства в конфигурациях с файловыми системами BTRFS и EXT4 по 2,5-гигабитной сети, используя Intel NASPT и наш набор шаблонов.
Скорости работы с накопителем SanDisk Extreme в системе с BTRFS немного лучше, но основным ограничивающим фактором остается пропускная способность 2,5-гигабитного сетевого интерфейса.
Во второй серии тестов мы измеряли скорости копирования и восстановления данных с помощью самого Terramaster F4-424, используя BTRFS с пулом хранения TRAID, в связке с SSD SanDisk Extreme (2 ТБ) через интерфейс USB 3.2 Gen2. Для этого применялись набор файлов данных Intel NASPT объемом 224 ГБ и пакет резервного копирования RSync Backup.
Хотя результаты могли бы быть лучше, все зависит от совместимости интерфейсов USB в накопителе и на системной плате NAS. В любом случае, скорости резервного копирования и восстановления, которые мы получили, превосходят возможности 2,5-гигабитной сети.
Terramaster F4-424 позволяет создать массив RAID10, который должен обеспечить как более высокую защиту данных, так и улучшенные скорости файловых операций. Мы провели серию тестов, чтобы определить, насколько увеличатся скорости записи и чтения при использовании RAID10. Тестирование выполнялось на массивах, форматированных в BTRFS и EXT4.
К сожалению, RAID10 не показал значительного прироста по сравнению с RAID5. Однако переход на EXT4 вместо BTRFS позволил добиться небольшого, но заметного увеличения скорости.
Заключение
Мы протестировали современный четырехдисковый сетевой накопитель, который поддерживает теоретический объем хранения до 88 ТБ и обеспечивает работу со всеми популярными сетевыми сервисами. Это NAS оснащен четырехъядерным процессором x86, 8 ГБ ОЗУ (расширяемыми до 16 ГБ), двумя 2,5-гигабитными портами Ethernet, двумя портами USB 3.2 Gen2 и двумя слотами M.2 для SSD. Эти слоты можно использовать для установки дополнительных логических устройств, создания массивов RAID0 или RAID1, либо для кэширования данных. Корпус устройства компактный и оснащен эффективным, но относительно тихим охлаждением. Процесс установки системы прост и хорошо документирован, что позволяет даже неподготовленному пользователю справиться с задачей без затруднений. В тестах производительности NAS демонстрирует максимальные скорости при последовательных операциях, соответствующие его аппаратным возможностям. Хотя по умолчанию используется файловая система BTRFS, можно также выбрать EXT4, которая предлагает большую стабильность, хотя и не дает прироста в скорости. Использование агрегации портов и технологии кэширования (Hyper Cache) не привело к значительному улучшению производительности.