Networking

Ethernet a 10 Gbit

Redazione | 10 Dicembre 2010

Nas Reti

Le prove Per verificare le reali prestazioni del Thecus N7700+ equipaggiato con scheda 10 GbE abbiamo approntato un personal computer […]

Le prove

Per verificare le reali prestazioni del Thecus N7700+ equipaggiato con scheda 10 GbE abbiamo approntato un personal computer ad hoc, con processore Intel Core i7 965 Extreme 3,2 GHz, 2 Gbyte di memoria Ram OCZ Platinum Ddr3 1.600 MHz e un disco Ssd Intel SSDSA2M040G2GC. Sul Pc così predisposto è stata installata una scheda di rete Intel X520-DA2 con modulo per collegamenti in fibra 10GBASE-SR Formerica TAS-A5NH1-P12, ovvero lo stesso apparato di trasmissione a bordo dell’N7700+. Il cavo in fibra monomodale che ha veicolato il raggio a 850 nm ha una lunghezza di circa 3 metri. Come sistema operativo, infine, è stato scelto Windows 7 Professional.

Prima ancora di mettere alla prova il Nas abbiamo deciso di effettuare un test puramente teorico sull’effettiva capacità  di trasporto del canale a 10 Gigabit; abbiamo quindi stabilito un collegamento in fibra tra il computer appena descritto e un secondo Pc con caratteristiche del tutto analoghe, lanciando una sessione di trasferimento Tcp/IP con il benchmark IPerf. In questo modo i dischi di sistema non sono stati chiamati in causa, eliminando qualsiasi collo di bottiglia che potesse limitare le performance di rete.

Con il benchmark IPerf abbiamo misurato l’effettiva portata della scheda Intel a 10 Gbps senza chiamare in causa i dischi. Il throughput a livello Tcp/IP si è attestato sui 4,3 Gbps di media con un unico flusso di trasmissione, salendo a 8 Gbps circa con due flussi paralleli e saturando di fatto il canale con 4 flussi (media di 9,46 Gbps).

Per ottenere il massimo delle prestazioni è stato necessario attivare quattro flussi di comunicazione paralleli; in questo caso il throughput registrato si è attestato, in modo pressochè costante, sui 9,46 Gbps, ovvero una saturazione quasi totale della banda teorica. Con due soli flussi il throughput è stato invece di circa 8 Gbps, mentre con una singola trasmissione le prestazioni sono scese a 4,3 gigabit al secondo.

Siamo quindi passati ai test che coinvolgono effettivamente il Thecus N7700+. In questo caso abbiamo deciso di effettuare le prove con due diverse configurazioni di dischi: una prima batteria di test è stata completata montando a bordo del Nas quattro dischi Western Digital Caviar WD1600AAJS-0 da 160 GB. In seguito abbiamo predisposto una configurazioni con quattro dischi allo stato solido Intel SSDSA2M080G2GN da 80 GB.

I test con dischi Western Digital sono stati effettuati in configurazione Raid 0 o Raid 5, mentre nel caso dei dischi allo stato solido Intel (configurazione volutamente estrema) ci siamo limitati alle prove su Raid 0. Ogni prova è stata eseguita sia in modalità  di condivisione in rete (protocollo Smb/Cifs) sia configurando il Nas come target iScsi, raffrontando le prestazioni della connessione a 10 Gbps con quelle ottenute con un tradizionale cavo in rame e interfacce a 1 Gbps. I dischi sul Nas sono stati formattati in Xfs, mentre sul fronte delle impostazioni di rete abbiamo abilitato i Jumbo Frame a 9 KB.

I benchmark scelti per le prove sul Nas sono due: per valutare le prestazioni in ambito di applicazioni reali ci siamo rivolti alla suite Intel Nas performance Toolkit, un insieme di test che simula il comportamento del Nas in diversi ambiti di produttività  e multimedia, dalla riproduzione e registrazione di file multimediali alla lettura di file e cartelle, dall’impiego di applicativi per l’ufficio alla creazione di contenuti audiovisivi. Il benchmark IOmeter è invece stato configurato per eseguire letture e scritture sequenziali sui dischi, mettendo quindi il Nas nelle migliori condizioni per esprimere il proprio potenziale in termini di throughput.

Analizziamo innanzitutto i test IOmeter. Il primo dato a balzare all’occhio è relativo ai test eseguiti con connessione a 1 Gbps: i valori medi di poco inferiori ai 900 megabit al secondo mostrano come l’N7700+ sia un Nas potente e in grado di saturare la banda messa a disposizione dalla tecnologia Gigabit Ethernet. In questo senso la scelta di predisporre il dispositivo per connessioni a 10 Gbps è giustificata. Questa considerazione è ulteriormente rafforzata dai risultati ottenuti con l’interfaccia di rete 10 GbE: la differenza è eclatante, con un throughput massimo di fatto più che quadruplicato, surclassando quindi anche la banda teorica che si potrebbe ottenere aggregando due canali da 1 Gbps. è interessante notare che nel corso di queste prove a trarre maggior beneficio dall’upgrade di rete è stato il protocollo Smb e non quello iScsi; ribadiamo comunque che il benchmark è stato volutamente impostato per eseguire letture e scritture sequenziali, con l’obiettivo di massimizzare le prestazioni dell’unità .

Più aderenti ai risultati che si possono ottenere con applicazioni di produttività  sono invece i test eseguiti con il benchmark Intel Nas Performance Toolkit: equipaggiato con i dischi Western Digital, l’N7700+ ha registrato in media un throughput a livello applicativo di 1.214 megabit al secondo (equivalenti a circa 152 megabyte al secondo). Al confronto, la stessa configurazione messa alla prova attivando la connessione a 1 GbE ha ottenuto un throughput di 576 Mbps (72 MB/s): pur non saturando la banda a disposizione sul canale di rete, le prestazioni reali sono più che raddoppiate, giustificando appieno l’utilizzo della nuova tecnologia. Le considerazioni appena espresse sono valide sia per l’accesso Smb che per quello iScsi, anche se, come era lecito attendersi, il protocollo di comunicazione seriale è risultato più efficiente di quello di condivisione in rete.

Per verificare l’efficienza energetica del Nas con e senza scheda a 10 GbE abbiamo registrato i consumi durante i test. Con a bordo i quattro dischi WD il Nas ha evidenziato un consumo medio in attività  di 80 Watt; agganciando e attivando l’interfaccia di nuova generazione i consumi sono saliti di circa 10 Watt, in linea con le aspettative e le specifiche della scheda di rete Intel.

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