我的智能家居 篇二：#晒单大赛#群晖DSM 6.1 SSD Cache+HDD混合存储OR大容量SSD最优方案测试

群晖DSM系统在“PLUS”以上级别的NAS设备上支持SSD Cache技术,Synology 的SSD Cache技术白皮书（英文版）描述了它是如何工作的。我简单翻译成中文：

加速度和最大系统性能

SSD 缓存旨在提高磁盘子系统的性能。当系统性能瓶颈决定于 CPU处理能力、网络连接带宽和其他系统限制的情况下， 它不会提高NAS系统的最大性能。换言之 如果系统最多可以执行 10万 iops, 则无法通过 SSD 缓存增加 iops。

加速协议和非加速工作负载

当数据被缓存在块中时, 所有文件和块级存储服务都将受益于 SSD 缓存, 包括 CIFS、iSCSI 等。虚拟化应用程序、云计算、OLTP 数据库、邮件服务器和文件服务工作负载模式为反复读取重复的数据，这也将从 SSD 缓存中受益。在下一节中, 我们将比较基于电子邮件服务器的工作负载模式的测试结果。

在某些工作负载模式中, SSD 缓存的好处将非常有限。例如，大数据量的顺序磁盘读取或写入操作 （例如：单通道高清视频流或监视视频录制）或完全随机数据读取模式 （例如：在大型音乐库中使用播放列表发生器的音乐流服务）。因为缺乏多次读取重复数据的应用场景，不会从 SSD 缓存中显著受益。

确定 SSD 缓存大小并监视 SSD 缓存性能

在 Synology DiskStation 的帮助下，可以确定热数据的聚合大小和适当的缓存大小。Manager 的 SSD 缓存顾问, 在过去七天内重复访问的文件的数量及其合计大小将显示出来。例如：如果每天重复访问的文件大小为 200 GB，则相应的 SSD 缓存大小应为 200-300 GB，以确保可以容纳所有热数据。

DSM帮助文件描述如下：

SSD 缓存*SSD 缓存可安装和装载在 RAID 0 配置中，以提高卷的读取速度，包括卷上的 iSCSI LUN（常规文件）或 Synology NAS 上的 iSCSI LUN（块级）。SSD 缓存实施 LRU（最近最少使用）缓存算法和绕写缓存策略。

注：请在购买或安装任何 SSD 缓存驱动器之前检查以下内容：

请参见兼容性列表： Synology 官方网站以了解 Synology NAS 支持的 SSD 缓存驱动器。

SSD 缓存驱动器必须是相同型号和相同容量。

SSD 缓存驱动器需要一定的 RAM/缓存比率。装载较大的 SSD 缓存驱动器可能需要升级 Synology NAS 的内存。 2 x 256-512 GB SSD 的缓存配置需要将内存升级到 16 GB。

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我的群晖DS1517+ 配置了 一个1.6TB Intel DC S3610 SSD（Bay1）；一个800GB Intel DC S3500（Bay2）；一个希捷酷鱼Pro 10TB（Bay3）；两块西部数据红盘8TB（Bay4/5）。

它们全部都独立以BASIC卷作为单独的存储空间存在。我为什么不用RAID1/5/6阵列配置？这个原因其实很简单——穷 。NAS存储中使用RAID磁盘阵列就好比建房盖楼，用户拿到的容量数字分“建筑面积”和“使用面积”。

不选择RAID1是因为RAID1最败家，RAID1使用面积只有建筑面积的50%。加上硬盘厂家和Linux系统标准标注格式化容量的潜规则差异高达10%（1TB对于硬盘厂家来说是1,000,000,000,000字节，Linux系统却确认为1TB是22ox22o=1,099,511,627,776字节，相差了9.95%其实四舍五入就差10%。实际上2x8TB红盘，你们在潜意识里一定会期望格式化以后你们能装16TB的文件对吧 ？实际上呢？RAID1空间拿到手只有7TB。期望值和使用面积一比：7TB/16TB=43%，如果不是极端有钱对数字极端不敏感壕们，家境普通的同学你们是不是很心疼？

RAID5/6就不用说了，讲究的是一气呵成，一口气买4/5块同容量的NAS硬盘组成RAID5/6。这明显是走采购或者年入30万以上的一线城市稀有精英才能够实现的消费行为。至于占全国大部分的“群众”人口其实负担不了一气4块硬盘的采购。你们知道农村盖房子吗？辛辛苦苦搬砖三年，攒了20万块，先盖两层，然后在去打工搬砖，一年加盖一层，五年后才开始装修完成。所以个人用户穷，其实就只能这样先用BASIC磁盘模式逐个逐年的扩容硬盘。有人说不是又在线扩容吗？在众测时候也尝试过大容量硬盘RAID5/6的在线扩容，8TB硬盘x3大概需要6天时间，会让人崩溃的。很明显我手头的硬盘满足不了RAID5/6一次成型的需要，而且RAID5/6不能代替备份，还需要准备最少一个2TB级别容量的硬盘/阵列来备份重要个人数据，事实上现在要选购NAS硬盘肯定不是2TB，而是4TB起步了。所以总的使用成本还是高昂得吓人的。所以家用单盘即可，数据备份靠群晖Hyper Backup套件，这里说跑题跑得有点儿远。

接下来继续测试SSD Cache和其他缓存和存储加速解决方案——

经过实践，DSM 6.1系统的SSD Cache使用1块SSD的时候只支持Read Cache读缓存，使用2块SSD的时候可以支持Read/Write读写缓存，这个是SSD Cache缓存架构决定的。这时候我这样的DS1517+面临一个两难的选择——第一个方案：牺牲2个磁盘位作为SSD Cache，等于5盘群晖变成3盘群晖，等于DS1517+降级成3盘位可用，这样的结果我想谁都不会开心得起来。第二个方案就是使用群晖专用的M2D17适配器插在PCIe x8槽上。这样可以增加2个M.2插槽作为SSD Cache。代价就是花钱……而且又牺牲掉了PCIe x8槽，无法继续添加Intel X540 10GE万兆网卡了。

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提前剧透一下，老实说群晖在这款产品上点歪了科技树，这点群晖的竞争对手QNAP比较聪明，它直接推出来M.2 Cache+10GE万兆网卡二合一的扩展卡，当然价格也飞上天了。幸运的是今年的新品群晖DS918+开始在NAS主板上集成了M.2 Cache而且开始支持PCIe NVMe SSD，不用再纠结这个问题，这个M2D17扩展卡注定是一个市面上昙花一现的短命鬼。

安装SSD Cache

M2D17作为一款17年的产品，诡异的不支持NVMe（根据观察可能是群晖系统核心没有加入NVMe SSD支持）。

它的唯一作用就是增加2个M.2 SATA SSD槽，而且添加的SSD只支持作为SSD Cache使用，不能作为盘位扩展SSD，不能作为数据存储空间。

所以我需要搭配给它两块SATA接口的M.2 SSD，经过测试我每天读取的数据量在20~30GB左右。

不过市面上最小容量的SSD也需要120~128G起了。市面上选择的范围大概在建兴睿速V5G+，V5G，三星850 EVO，联想SL700之中选择。

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 考虑这个主要是SSD Cache缓存，属于锦上添花，所以SSD成本控制是低价可靠即可。

还有一个冷门的选择是服务器拆机的Intel DC S3500 120G，企业级OEMM.2固态盘，但是没有保修。

拧上SSD和M.2固定螺钉即可，切记是1个SSD只支持Read缓存，2个SSD才支持Read/Write双向缓存。话说这个设计比较浪费SSD空间，相比之下Windows Storage Space允许在1块SSD上自由划分读写缓存，例如可以一块128G SSD可以划分110G读取缓存，8G的写入缓存（通常一天使用台式PC电脑SSD写入量只有3~5G左右），这样对于用户投资的利用更加合理。但是群晖SSD Cache系统设计如此并没有更好的办法解决。

M2D17和SSD Cache硬件安装过程非常简单，就是拧开机箱后部6颗侧板螺钉，整体拆开机箱整个U型侧板。

然后把M2D17对准PCIe x8插槽插入即可。

记得拧上挡板螺钉和群晖的PCIe槽遮盖塑料挡片。

磁盘性能基准测试

首先单独测试建兴V5G+ 128G固态盘装在PC系统中的性能。

128G容量的关系，写入速度不到400MB/s

这里是重点，可以知道建兴V5G+ 128G大概4K_iops性能是7433iops。

PCMark 08 Storage Benchmark测试

创建SSD 缓存系统

群晖DS1517+通过千兆网口和网件GS108Tv2和Windows 10电脑相连接。

之前的累积统计数据已经知道我需要大约每天读写30G的热数据。所以128G的SSD缓存容量足够了。

添加SSD缓存，勾选1个SSD只会创建只读缓存，同时勾选2个SSD才能创建读写缓存。

这里提示的创建缓存的类型，我不清楚是否RAID5机械硬盘阵列也要创建RAID5 SSD缓存才能进行。

划分SSD缓存容量这个功能相当的脑残啊，剩余的未用容量依旧是不可利用的，那么划分容量来做什么呢？

最后照例确认创建SSD缓存会丢失SSD上的已有数据，例行公事免责声明。

创建之后可以看SSD缓存成命中率的信息。

测试用例1：

iSCSI LUN位于西部数据WD红盘8TB上，容量480G，没有启用SSD Cache。

这里特地测试2个写入容量的大小，读写1G数据块的时候全部命中内存缓存，所以可以看到测试4K存储性能很喜人，IOPS突破了1000+，正常情况下机械硬盘IOPS在100（家用桌面级）~300（企业级）之间。

读写5G数据块的时候全部8G配置的群晖DS1517+内存缓存已经爆了容量溢出了，所以可以看到测试4K存储性能IOPS跌到了600+，这依然比企业级硬盘的性能高一倍以上。

同样的，CrystalDisk Mark 测试也是基于1G数据写入量和32G数据写入量的测试，同样的爆内存缓存的情况下，机械盘做iSCSI的写入性能大大下降，从75MB/s跌倒了10MB/s，大约是主流中低端SSD的三分之一性能水平。

PCMark 8 Storage Benchmark，这里主要是用来跟后面的测试用例作比较。

测试用例2：

iSCSI LUN位于西部数据WD红盘8TB上，容量480G，启用建兴 V5G+ 128G SSD 缓存。

加入了128G SSDx2作为SSD缓存之后，第一个表现是4K IOPS写入提高了2.5倍，直观的表现就是不再爆写入缓存了，所以无论是1G还是5G的写入量，都不会出现性能断崖式下跌。

同样的，CrystalDisk Mark也表现出同样的特点。

但是在32G数据大小读取数据发现了异常，因为群晖和Windows Space都把SSD缓存作为计划任务，所以在第二天零点才会对读取的热数据进行搬运整理，所以刚刚创建SSD缓存当然就测试读取性能不一定会得到最佳数据，需要多运行“训练”几天才会有更好的读取加速效果。

测试用例3：

iSCSI LUN存储在建兴V5G+ 128G上，容量100G。

直接在NAS上使用SSD作为存储，IOPS性能比

直接在NAS存储上使用SSD（而不是缓存），性能比硬盘+SSD 缓存还能提高不少。

总结

群晖DSM 6.1系统应该是使用了内存缓存技术（未见公开白皮书，属于我个人推测）。即使是在未启用SSD Cache的时候，通过8G以上系统内存分配为高速缓存，群晖iSCSI LUN也拥有比直接装PC机上读取机械硬盘还要高3~5倍的4K读写性能。也就是说即使没有SSD Cache，群晖的机械硬盘操作也不算太慢——很不幸这点让添加SSD Cache的性价比大打折扣。这导致了我们做的读写数据测试在数据量没有超过DS1517+的剩余物理内存容量的时候，开启和关闭SSD缓存，写入性能表现是一样的。而读取性能无论在没超过内存缓存的情况下直接保持在3000+IOPS的高水平。

只有在写入数据量加大到5~10GB甚至更多的时候，SSD缓存吞吐量更大的优势才体现出来。

它可以带来存储性能提升，主要体现在频繁读取的应用场景中，比如Lightroom Catalog图库预览、SMB/CIFS协议（网上邻居）连接的时候刷新整个目录下的JPG图片预览图，iSCSI存储Steam/暴雪全家桶游戏读盘（众所周知它们不能装在SMB网络驱动器上，只能用iSCSI伪装成原生驱动器）和VM虚拟机。（划重点）但是提升幅度没有投入金额（1700~1800人民币）给我期望值的那么大。要知道3300人民币可以买到的全新三星企业级PM863 1.95TB固态盘（IDC拆机很多，由于阿里云退单的缘故，ebay上也能淘到，转运回来44块钱而已）了。你用2TB企业级固态盘装上面承载的应用数据，绝对会比什么SSD Cache都要顺溜。

群晖（Synology）DS918+ 四盘位 NAS网络存储服务器 （无内置硬盘）4680元DS918+属于群晖的PLUS系列产品，即高端型号，而且基于x86架构CPU，原生支持Docker等容器虚拟化技术。采用英特尔赛扬J3455 CPU，四核四线程设计，支持2路4K@30fps转码。预装4GB DDR3L内存，另预留一个内存插槽，可以扩展到8GB。4个盘位，可以通过群晖的扩展设备扩展至京东去购买

 没钱的用户，新出的群晖新品DS918+搭配NVMe SSD缓存更好；有钱的用户，应该优先选择全家升级到万兆电口网络，宝贵的直接上Intel X540 T2万兆网卡（没钱Made in Huaqiangbei，有钱Intel Stock，没有钱又讲究Dell/HP拆机）。

然后匀出2个盘位安装480G以上容量企业级固态盘。重要应用跑存在全SSD固态盘组成的存储空间里面，借助10GE万兆网络可以跑20000+IOPS，持续传输可以突破500MB/s，如果用RAID0（记得Hyper Backup做每天数据备份）则可以加速拷贝速度到800+MB/s。

影音视频等连续大文件数据存在剩下机械盘盘位上，相对来说，我认为这样规划比较合理。

了然这一切，我的这块M2D17就去了咸鱼，在这篇文章发出来之前割肉跑掉，小亏了300元。大家好，我是新时代的雷锋，自费评测出真知——事了拂衣去，深藏身与名。