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NAS絕佳儲存裝置:WD RED系列NAS專用HDD與SSD開箱評測 ft. 華芸AS5304T NAS

文.圖/Peter 2020-04-24 15:00:00
NAS (網路連結儲存裝置)可說是當今各大型企業、中小企業、個人工作室等必備的儲存裝置,其主要是以RAID方式,來進行資料備份與加速功能,讓多人能夠透過LAN或WAN的方式來存取裡面的資料。如今隨著NAS功能越來越強大,賦予使用者更強大的管理能力,以及多種App應用,舉凡是資料備份/同步、檔案下載、多媒體視聽娛樂、簡易架站、虛擬應用、資料查詢、照片辨識…,甚至有些NAS還作到能夠擴充高速網路卡與運算加速卡,以達到簡易AI的應用,在在都證明了新世代NAS不只是單純的網路儲存裝置,更是可以集各種多元應用的數位儲存中心。

然而當NAS的應用越來越多元之下,其負載也隨之增加,除了提供既有的資料儲存服務之外,更有其他運算工作需要執行,為此,新一代NAS除了提供更多記憶體容量之外,也紛紛加入支援SSD功能,讓SSD扮演快取功能,以提升傳統純HDD配置下的整體效能。

WD RED (紅標) NAS專用HDD與SSD,是新一代NAS必備的絕妙搭配


WD紅標NAS專用硬碟,14TB HDD與1TB SSD登場

身為硬碟大廠的Western Digital (威騰電子),其推出的WD RED紅標系列,就是主打NAS專用的硬碟產品線。先前主力為HDD,現在因應新一代NAS的需求,WD RED紅標系列再增加SSD的產品。透過HDD + SSD的結合,讓NAS效能再向上提升。

WD RED NAS專用HDD,做為主要儲存裝置,SSD則用於快取加速,圖為華芸AS5304T NAS


有關於WD RED NAS Hard Drive部分,官方所標示傳輸速度達210MB/s。主要分成2.5吋與3.5吋兩款,皆是SATA 6Gbps規格,轉速為5400RPM的機種。先說2.5吋款式好了,容量有750GB與1TB (快取容量為16GB)兩款,至於3.5吋款式,則有1~6TB (快取為64MB)、8~12TB (快取為256MB),以及最高的14TB (快取為512MB)。這些HDD的保固年限皆是3年。

WD RED NAS專用HDD,容量高達14TB


開「袋」啦! 裡面就是WD RED SATA 6Gb/s NAS HDD


正面可看到型號為WD140EFFX,容量為4TB,屬於NX HA500系列


WD RED NAS HDD的背後電路板


採用3.5”規格設計,接頭為SATA 6Gbps介面


至於WD RED SSD,型號為SA500,官方所標示的循序讀寫速度為560MB/s 與 530MB/s。提供2.5吋與M.2 2280兩種外型,皆是採用SATA 6Gbps規格。先說M.2 2280款,提供500GB、1TB、2TB等容量。至於2.5吋款,則提供500GB、1TB、2TB、4TB等容量。這些SSD的保固年限皆是5年。

WD RED SA500 NAS專用SSD,此版本的容量為1TB


包裝背後的開孔可以看到裡面SSD的產品序號,旁邊有 NAS + SSD + HDD的圖示,代表可以用SSD和HDD來建構高檔的NAS系統


開箱啦!裡面就有WD RED NAS SSD 1TB本尊


裡面含有SSD和說明書


WD RED SA500 NAS SSD 1TB本尊 (另有500GB與2TB等容量)


WD RED SA500 NAS SSD的背面,有標籤貼,可以看到採用的是SATA 6Gbps介面


單碟效能測試

這次的WD RED NAS專用HDD與SSD,主要是搭配NAS使用。但為了解其終極效能,我們先接到電腦來進行測試,以下就來看這次HDD與SSD的效能吧!

以下先來看WD RED NAS HDD 14TB在各磁碟效能評測軟體的測試結果。

WD RED NAS HDD 14TB的CrystalDiskInfo資訊,轉速為5400 RPM


WD RED NAS HDD 14TB的CrystalDiskMark測試效能,循序讀寫為218.09 / 204.90 MB/s


WD RED NAS HDD 14TB的CrystalDiskMark IOPS效能,硬碟的4K隨機讀寫效能僅供參考


WD RED NAS HDD 14TB的CrystalDiskMark真實世界效能測試,以讀70%、寫30%為存取比例,也頗符合NAS的使用情境。可看出循序讀寫大約接近220MB/s,綜合效能大約136.75MB/s


至於ATTO Benchmark下,WD RED NAS HDD 14TB大約讀寫單位為8K以上時,就有讀寫達210MB/s以上的效能


實際複製25GB的單一檔案,透過FastCopy測試從HDD複製到系統SSD,讀取速度為198.62 MB/s


實際複製25GB的單一檔案,透過FastCopy測試從系統SSD複製到HDD,寫入速度為199.73 MB/s


接下來,再看WD RED NAS SSD 1TB在各磁碟效能評測軟體的測試結果。

WD RED NAS SSD 1TB的CrystalDiskInfo資訊,為SATA 6Gbps規格,支援TRIM與DevSleep功能


WD RED NAS SSD 1TB的CrystalDiskMark測試效能,循序讀寫為453.79 / 487.16 MB/s


WD RED NAS SSD 1TB的CrystalDiskMark IOPS效能,硬碟的4K隨機讀寫效能大約54.7K / 47.6K,足以應用NAS應用程式的存取需求


WD RED NAS SSD 1TB的CrystalDiskMark真實世界效能測試,以讀70%、寫30%為存取比例,也頗符合NAS的使用情境。可看出循序讀寫大約接近530 / 475 MB/s,綜合效能大約413 MB/s


至於ATTO Benchmark下,WD RED NAS SSD 1TB大約讀寫單位為64K~512K時,就有最高的資料讀寫效能,約510 / 450 MB/s,以符合NAS快取存取需求


以AS SSD Copy-Benchmark測試檔案複製效能,ISO檔案/ 程式檔案/ 遊戲檔案 分別是 922.44 / 591.55 / 577.35 MB/s的讀寫效能,可符合NAS的大量存取使用情境


實際複製25GB的單一檔案,透過FastCopy測試從WD RED NAS SSD複製到系統SSD,讀取速度為513.92 MB/s


實際複製25GB的單一檔案,透過FastCopy測試從系統SSD複製到WD RED NAS SSD,寫入速度為459.19 MB/s


從上面的單碟測試結果,可以發現HDD的循序讀寫效能大約維持在200MB/s上下,這也是機械式硬碟的物理極限,想要再往上提升效能,除了以RAID 0方式來加速之外,就只能改用SSD了。以SATA SSD循序讀寫效能大約落在500MB/s左右,只要單碟就可以贏過兩台HDD的RAID速度,只是由於SSD的容量/價格比,還是輸HDD很多。因此,以NAS應用來說,要同時兼顧大容量與高效能的話,除了安裝HDD之外,也需要安裝SSD喔!

搭配NAS效能測試,採用華芸Nimbustor 4 (AS5304T)電競級NAS

接下來,讓我們實際將WD RED NAS HDD 14TB兩顆,搭配WD RED NAS SSD 1TB一顆,安裝到NAS來實際感受其加速效果。這次我們選定的是華芸(ASUSTOR)的Nimbustor 4 (AS5304T),這是一款針對電競玩家所設計的NAS,提供4組3.5”磁碟機槽,可安裝HDD或SSD。由於這款NAS具備HDMI輸出,可以直連螢幕或電視,加上能支援4K 10-bit硬體解碼串流,因此用來播放4K藍光電影可說是不錯的選擇。當然若只有安裝HDD來播放是有點吃力的,此時加裝SSD來當快取碟的話,就能流暢播放!

接下來就以ASUSTOR Nimbustor 4 (AS5304T) NAS為例,安裝兩顆WD RED NAS HDD 14TB與一顆WD RED NAS SSD 1TB


此款NAS支援4個3.5吋磁碟槽,除了可用來安裝HDD之外,該槽也支援安裝2.5吋的SSD


4個磁碟槽裡面,只用了3個。兩個放HDD,一個放SSD (有些NAS會另外提供2.5吋磁碟槽以專門安裝SSD用)


裝好之後,即可把磁碟槽固定,接者把面板蓋回,即可開機使用了


在NAS的設定方面,一般來說,兩顆HDD可設定成RAID 0 (Striping)模式來加速存取,可用容量也幾乎是28TB。當然以安全性來說,建議設定成RAID 1 (Mirroring)模式來開啟容錯,但這樣HDD空間相比前者來說,就會砍半,剩下14TB。若考量長久使用來說,還是建議裝3台HDD,以RAID 5模式來同時兼顧加速與容錯(容量還是維持接近28TB),再搭配SSD來加速,這樣的組態,對於NAS整體的安全性和效能表現,都是最棒的。

不過,這次為發掘出WD RED NAS HDD的終極效能,我們還是將兩顆HDD設定成RAID 0 (Striping)模式來加速存取,搭配WD RED NAS SSD來當成快取加速碟,以得知HDD+SSD的搭配下,能讓NAS效能增加多少。

在NAS的磁碟群組中,將兩顆14TB HDD當成主要儲存裝置,並以RAID 0模式來加速,容量幾乎有28GB可以使用


NAS的儲存管理員,可以指派哪些硬碟當主要儲存碟,並列出使用狀況


華芸NAS可偵測到SSD,並針對現有磁碟組態來加入SSD快取


因為只裝一顆1TB SSD,因此華芸NAS提供SSD快取模式為唯讀模式 (若裝兩顆SSD,就可以開啟讀取&寫入快取模式)


可以設置SSD快取的容量,這裡選擇1TB全部拿來使用。值得注意的是,這裡自定打開「略過循序I/O」選項,讓NAS在處理大量I/O與隨機資料時,才寫入SSD,否則一般大量且循序資料,則會直接寫到HDD。這樣可以延長SSD壽命


設置好SSD快取之後,在NAS的儲存管理員就可以看到SSD快取模式與使用狀態


接下來看看WD RED NAS HDD與SSD,在NAS下的效能表現!

HDD加入SSD快取之後,在大量檔案寫入時,其加速結果大多會比原先硬碟的讀寫速度還快。這部份主要是RAID 1的加入效果,SSD的角色主要還是以讀取加速為主


對於經常性的熱資料存取,會提升SSD快取的讀取命中率。從NAS的儲存管理員就可以看到這個命中率數字,數值越高,就代表加速次數越多,也等於減少HDD的讀取次數,減少HDD的耗損


至於測試的方式,我們先測試一般使用情況,也就是PC與NAS透過網路連線來傳輸檔案,檔案總量117GB,分成寫入NAS的傳輸速度,以及從NAS讀取的速度,在只裝HDD的情況下,和裝了HDD與SSD快取之下,兩者效能差異。除了單台電腦直接存取NAS之外,我們也測試兩台電腦同時存取NAS的效能,以便模擬多人使用下,裝了SSD快取的NAS在效能提升的幅度上可增加多少。測試軟體則是採用FastCopy。以下就是測試數據表。

透過FastCopy來複製大量檔案,並精確測試傳輸效能


▼表 NAS效能測試數據 (PC與NAS透過LAN有線網路測試)

由於NAS設定成在處理大量且循序資料時,會直接寫到HDD,只有經常性存取,或是隨機資料讀寫時,NAS才會存取SSD,因此從上述數據可以看出,裝HDD+SSD之後,會比只裝HDD時,效能還高一點點。主要是因為大多數小檔案的存取都被SSD快取加速過,因此可以減少存取時間。值得注意的是,在單電腦直接寫至NAS的數據,裝HDD+SSD比只裝HDD還快甚多!

再來的測試方式,由於NAS通常有USB埠,可連接外接儲存裝置,來幫NAS進行備份,或資料轉移。我們將一款超高速的USB SSD,直接連接到NAS的USB埠,並透過NAS的使用介面來進行檔案傳輸,以看看有無SSD快取之下,效能提升的幅度!以下就是測試數據表。

透過NAS本身介面,來複製大量檔案,並測試出傳輸效能


▼表 NAS連接埠測試數據 (USB SSD與NAS透過直連USB Port測試)

從上述數據可以看出,裝HDD+SSD之後,比只裝HDD時,讀取效能快20%以上,而寫入效能則有些微一點點提升。但簡單來說,NAS加入SSD快取之後,對於裝置直接對拷的速度,絕對會有幫助!

總結

透過上述的測試,可以得知,由於新一代NAS的功能越來越豐富,能執行的應用軟體也越來越多,先前由於只單純擔任資料儲存的動作,其儲存效率也受限於HDD的效能上限,不過有了SSD之後,玩家是可以直接將HDD全部換成SSD的,效能快、又安靜,只是這樣太傷荷包。因此,還可以退一步,儲存裝置還是用高容量、儲存成本低的HDD,而快取磁碟與軟體應用則讓效能比較快SSD來擔任!讓玩家兼顧投資成本與使用效率,以提升NAS的整體效能表現。

那麼既有只裝HDD的NAS,如何提升速度呢?最快的方法,當然就是再加裝一台NAS專用SSD,來當作讀取快取(或寫入快取,端看NAS的功能設計),以SATA SSD的效能大約500MB/s上下來說,在大量存取熱資料時,不僅可以加速傳輸,還同時減輕HDD的負擔,且執行NAS的應用程式時,透過SSD來加速存取,也能反應加快,尤其是安裝虛擬機應用時,更加明顯。

而在儲存裝置的選擇上,WD RED紅標NAS專用的HDD與SSD,可滿足新一代NAS的多元應用,提供完整的大量儲存與快取加速需求,值得玩家們入手!

WD RED NAS HDD 14TB & WD RED NAS SSD 1TB,是新一代NAS的好搭檔


廠商資訊
廠商名稱:WD - 台灣威騰電子股份有限公司
廠商電話:0800-666-290
廠商網址:http://www.wd.com


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