Synology RackStation RS819 (ensikokemukset & odottamattomat ongelmat)

Ostettuani 4kpl 860 EVO 1TB m.2 SSD-levyjä 2.5"/SATA3-väyläsinä RAID-pakkaan tajusin, että vanhentuneen mallin QNAP NAS-järjestelmä ei ymmärrä niiden päälle enempää kuin sika hopealusikoiden, jos sitäkään. Vanhassa levyjärjestelmässä on hidas SATA2-väylä ja puuttuu tuki TRIM-ominaisuudelle. Aika ostaa jäykempää ja tuoreempaa rautaa.

Yritän ostaa kaiken uuden tämän kaltaisen raudan 19" räkkiasennettavana, joten päädyin vaihtamaan QNAPista Synologyyn. Kuulemma se on nyt se juttu. Silmiin osui tarjoushintainen RackStation mallimerkinnältään RS819. Halvemman hinnan selittää muusta tuotelinjasta poikkeava ARM-pohjainen infrastruktuuri. Järjestelmä pohjautuu Realtek RTD1296 SoC prosessoriin, kun kalliimpi mallisto luottaa sen sijaan Intel-pohjaisiin tuotteisiin.

Uuden järjestelmän asennus sujui kivuttomasti. Olin juuri lähdössä Teneriffalle viikoksi, kun tuli ilmoitus saapuneesta paketista, jonka hain pikaisesti kotiin ja laitoin vielä viime hetkillä järjestelmän asentumaan. Asensin järjestelmän loppuun lentoa odotellessa etäyhteydellä kännykästä käsin, mikä oli hieman haastavaa pienen näytön vuoksi, mutta onnistui web-hallinnallakin varsin mainiosti siitä huolimatta. Samoin tein etäyhteydellä tylsyyksissäni vanhan levyjärjestelmän tietojen siirron uuteen järjestelmään.

Palattuani kotimaahan aloitin varsinaisesti järjestelmän käytön. Tässä vaiheessa huomasin odottamattomia suorituskykyongelmia. Järjestelmän olisi pitänyt kyetä ongelmitta moninkertaiseen lukunopeuteen ja myös kirjoitusnopeus jäi todella paljon odotetusta.

Valmistajan lupaus suorituskykytasosta kuuluu seuraavasti: "Over 224 MB/s encrypted reading performance".
Itselläni ei ole mitään kryptoja käytössäni ja tuon kuuluisi olla raskaimmassa mahdollisessa levyjärjestelmän asennuksessa saavutettava minimi.

Hyvä esimerkki huonosta suorituskyvystä:
dd if=/volume1/10G_DD.iso of=/dev/null : 10737418240 bytes (11 GB) copied, 51.2981 s, 209 MB/s (yksinkertainen lukunopeustesti levyjärjestelmästä)

Huom: Kyseessä on perusasetuksilla asennettu 4x Samsung SSD 860 EVO 1TB, SHR RAID (RAID5) ja levyt ovat 550MB/s lukunopeuden SATA3-liitännällisiä M.2 muisteja.

Tehdäänpä sitten vielä astetta järeämpi testi eli toistuvaa lukua ja kirjoitusta peräkkäin samalle levyosiolle 4 levyn järjestelmässä:
dd if=/volume1/10G_random_testfile of=/volume1/10G_test : 10485760000 bytes (10 GB) copied, 300.467 s, 34.9 MB/s (!!)

Kuten voi huomata, tästä seuraa ylläri. Homma takkuaa niin pahasti, että levyt vain vuorotellen odottelevat ja juuri mitään ei tunnu tapahtuvan.
Levyjen pitäisi kyetä ottamaan vastaan ja tallentaa noin 520MB/s nopeudella tällaisia datamääriä.

CLI-puolella testailua jatkaen saattaa löytyä vihjeitä siitä, mikä suorituskykyongelmat aiheuttaa; levyt ovat sda, sdb, sdc ja sdd. Näistä vain yhdessä "levypinnalta" lukeminen onnistuu kohtuullisella nopeudella, vaikka jääkin vielä huomattavasti levyvalmistajan nopeuslupauksista ja odotetusta siirtonopeudesta SATA3-väylässä:
sda: Timing buffered disk reads: 1250 MB in 3.00 seconds = 416.41 MB/sec
sdb: Timing buffered disk reads: 796 MB in 3.00 seconds = 265.31 MB/sec
sdc: Timing buffered disk reads: 798 MB in 3.01 seconds = 265.39 MB/sec
sdd: Timing buffered disk reads: 798 MB in 3.00 seconds = 265.62 MB/sec

Kun katsoo systeemin logeja niin dmesg antaa viitteitä ongelmista: joka levypaikassa identtinen levy keskenään, mutta asetukset eroavat.
sdd: ata2.00: 1953525168 sectors, multi 1: LBA48 NCQ (depth 31/32), AA
sdc: ata3.00: 1953525168 sectors, multi 1: LBA48 NCQ (depth 31/32), AA
sdb: ata4.00: 1953525168 sectors, multi 1: LBA48 NCQ (depth 31/32), AA
sda: ata5.00: 1953525168 sectors, multi 1: LBA48 NCQ (depth 31/32) (tästä puuttuu AHCI DMA Auto-Activate)

Tein tukipyynnön valmistajalle, joka selvitteli yhteistyössä kanssani asiaa aluksi 5 päivän ajan.
Vian rajaamiseksi mm. levyjä vaihdeltiin paikasta toiseen ja testailtiin moneen kertaan ristiin. Laitevalmistaja otti ensin Briteistä etäyhteyden ja sitten siirsi asian pääkonttorille Taiwaniin, mistä testasivat lisää etäyhteydellä.

Ongelman juurisyyt ei siirry levyjen mukana, vaan niin suorituskykyarvot kuin asetuksetkin pysyvät samoissa väyläpaikoissa samoina.

Valmistajan epäilyksenä on, että laiteyksilössä olisi valmistusvika (DOA).
Muita mahdollisia syitä olisivat ohjelmavirhe tai rautatason yhteensopivuusongelma (vaikka levyt on vahvistettu valmistajan taholta yhteensopiviksi heidän laitteisiinsa).

Vertailun vuoksi muutamia suorituskykyarvoja vanhalla QNAP levykehikolla, jossa hitaampi SATA2-väylä ja pyörivät levyt (2xWD Green ja 2xWD Blue, RAID0):
dd-kopiointi devnulliin 10G testitiedostosta: 10737418240 bytes (11 GB, 10 GiB) copied, 54.4389 s, 197 MB/s
hdparm-lukutestit:
sda: Timing buffered disk reads: 412 MB in 3.00 seconds = 137.22 MB/sec
sdb: Timing buffered disk reads: 418 MB in 3.01 seconds = 138.90 MB/sec
sdc: Timing buffered disk reads: 266 MB in 3.00 seconds = 88.59 MB/sec
sdd: Timing buffered disk reads: 288 MB in 3.01 seconds = 95.69 MB/sec

Ja extrana se dd if=tiedostosta of=tiedostoon testi samalla levyosiolla, mikä tukki Synologyn uuden vehkeen täysin: 10485760000 bytes (10 GB, 9.8 GiB) copied, 254.161 s, 41.3 MB/s
Huom. tätä testiä varten täytyi kopioida ulkopuolelta saman arkkitehtuurin /bin/dd, koska QNAP busybox-versio ei tulosta siirron keskinopeutta.

UNBELIEVEABLE! Aivan uskomatonta! Pyörivin WD green/blue levyin ja SATA2 ikivanhalla raudalla saadaan tässä tapauksessa parempi suorituskyky RAID0-käytöllä kuin >500MB/s kirjoitus- ja lukunopeuden SATA3 SSD-levyin RAID5!

Ja nämä tulokset siis vuosikymmenen verran vanhemmalla tekniikalla, jonka teoreettinen nopeus on uudempaan luvattuja huomattavasti heikompi.

Päivitys 12.2.2020: Lähetän laitteeni takuukäsittelyä varten takaisin myyjäliikkeen (Dustin) kautta ja olen toistaiseksi tuntemattoman ajan ilman korvaavaa tuotetta. Laite lähtee valmistajalle (Synology) ja heiltä lähetetään korvaava laite. Tätä odotellessa sopii siis vain odottaa. Yllättävä käänne. Olen esittänyt toiveeni, että tuo laite vaihdettaisiin tässä yhteydessä kokonaan eri malliin, jossa valmistajalle entuudestaan tutumpi Intel-pohjainen arkkitehtuuri ja paljon parempi suorituskyky, vaikka siitä tuleekin lisäkuluja. Katsotaan nyt, miten tämä etenee maaliin.