Seagate IronWolf 510 NAS : des SSD NVMe taillés pour l'endurance

Si les SSD NVMe ne sont pas encore très bien exploités dans les NAS Synology, l'endurance des disques durs peut être améliorée. (Crédit Seagate)

Si les SSD NVMe ne sont pas encore très bien exploités dans les NAS Synology, l'endurance des disques durs peut être améliorée. (Crédit Seagate)

L'arrivée du NVMe a décuplé les performances des SSD, bridés par les protocoles SATA et SAS, et leur intégration dans un NAS est également censée améliorer les performances globales de ces baies de stockage réseau. Ce n'est malheureusement pas toujours le cas.

Après un sérieux retard à l'allumage, Seagate a fini pas lancer des SSD SATA et NVMe pour répondre aux besoins des entreprises et des particuliers désirant muscler les performances de leur stockage. On connaissait déjà les FireCuda, une gamme qui avait démarré avec des disques durs internes hybrides (SSHD) - c'est-à-dire épaulés par une petite quantité de flash - avant d'également basculer vers du full flash SATA et NVMe. Avec les IronWolf flash, Seagate réutilise une appellation déjà utilisée, mais avec des disques durs taillés pour les NAS.  Ces unités de stockage NAND flash pour les bais de stockage en réseau sont disponibles en SATA au format 2.5 pouces (IronWolf 110) et NVMe en barrettes M.2 2280 (IronWolf 510). Pendant près de deux semaines, nous avons testé deux de ces SSD NVMe : le premier d'une capacité de 480 Go (129€ HT) dans un NAS Synology DS1819+ (jusqu'à deux SSD NVMe M.2) doté de 16 Go de RAM et d'une interface réseau 10 GbE ; le second de 1,92 To (415€ HT) dans un PC tour équipé d'un processeur Intel Core-i9-10850K associé à une carte mère Asus ROG Maximus XII (supportant jusqu'à 4 SSD NVMe M.2) et également équipé d'un circuit 10 GbE. Le réseau utilisé pour ce test repose sur des switchs Mikrotik et Zyxel multigig et équipés de modules SFP+ 10 GbE.



Doté de composants éprouvés, l'IronWolf est fait pour durer. (Crédit Seagate)

Ces barrettes M.2 exploitent encore l'interface PCIe Gen3 x4 avec le protocole NVMe 1.3 alors que la déclinaison PCIe Gen4 a déjà débarqué chez Sabrent (Rocket) et Samsung (980 Pro) par exemple. Mais comme les NAS de type Synology exploitent encore PCIe Gen3, ce n'est pas gênant. Pour l'IronWolf 510 480 Go, Seagate annonce des performances allant jusqu'à 193 000 IOPS en lecture aléatoire et 20 000 IOPS en écriture aléatoire. Pour le modèle 1,92 To, on passe à 270 000 IOPS en lecture aléatoire et 25 000 IOPs en écriture aléatoire. La durée de vie annoncée pour le premier est 875 TOE (Total d'Octet Ecrit), et de 3 500 TOE pour le second. Le MTBF (Temps moyen entre deux pannes) est de 1 800 000 heures pour les deux produits. Les IronWolf 510 exploitent la technologie Durawrite de Seagate qui optimise l'usage des cellules de données en écriture afin d'allonger la durée de vie des composants. Ces SSD sont en outre  garantis 5 ans et il est possible de profiter de l'assistance de récupération des données Seagate Rescue pendant 3 ans.


Les performances de l'IronWolf 510 1,92 To sont honorables mais loin des ténors du marché.



Presque à moitié plein, le SSD NVMe Sabrent Rocket 2 To fait quand même mieux que l'IronWolf 510 1,92 To, surtout en écriture. (Crédit S.L.)


Des composants de qualité

Simple face, le SSD IronWolf 510 480 Go repose sur un contrôleur Phison E12DC de seconde génération qui assure des fonctionnalités supplémentaires incluant la protection des données de bout en bout et le chiffrement AES 256 bits. La NAND flash repose sur un composant Toshiba 3D TLC (3 bits par cellule) TPBHG55AIV d'une capacité de 512 Go, épaulé par 2 Go de cache SK Hynix H5AN8G8NCJ. De type double face, le 510 1,92 To repose lui sur quatre 4 puces flash de 512 Go chacune, et 8 Go de cache. La consommation est ici de 1,8 watt pour le modèle 480 Go, 2 watts pour le 1,92 To en moyenne et jusqu'à 6 en pointe pour les deux selon les données techniques de Seagate. C'est l'un des points faibles des SSD NVMe qui ont tendance à chauffer.

Le Synology DS1819+ avec sa carte PCIe combinant 10 GbE et double ports NVMe (Crédit S.L.)






La même installation avec deux NVMe différents en RAID (Seagate et Samsung), ce qui est déconseillée par Synology. (Crédit S.L.)

 (Crédit S.L.)

L'installation d'un ou deux SSD NVMe (cache lecture seulement ou lecture/écriture) dans un NAS est censée améliorer les capacités d'IOPS sans sacrifier une des baies 3,5 pouces du NAS pouvant accueillir des disques durs de plus grande capacité (jusqu'à 16 To pour l'instant si on suit les certifications des fournisseurs). Sur un PC les performances de l'IronWolf 510 1,92 To sont satisfaisantes, mais en deçà de celle du SSD Sabrent Rocket 2 To doté d'une interface PCIe Gen4, mais testé ici sur un système avec un bus PCIe Gen3.

Rallonger la durée de vie des disques durs

Sur un NAS, c'est une autre histoire. L'usage d'un SSD NVMe est l'accélération de la mise en cache des fichiers afin d'améliorer le traitement des tâches courantes, partage de fichiers, container domotique, virtualisation, serveur web et messagerie dans le cas qui nous concerne. Mais avec un NAS huit baies en RAID 5, les disques durs exploitent déjà leur potentiel à une cadence infernale, près de 450 Mo/s pour les transferts de gros fichiers sur un réseau 10 GbE. Et l'activation d'un ou deux SSD NVMe vient en fait presque ralentir le travail du NAS dans cet environnement. Nous avons réalisé plusieurs tests dans différentes configurations avec le Synology DS1819+ : avec un seul SSD activé pour la mémoire cache et avec deux SDD NVMe en RAID 1, l'IronWolf 510 480 Go et un Samsung MZVLB 512 Go, l'un pour le cache de lecture et l'autre pour l'écriture. Bilan, les performances sont meilleures en désactivant les SSD pour la lecture et le transfert de fichiers. Ces derniers sont censés accélérer les transferts de données, réduire la latence et accélérer les accès aléatoires. Mais l'algorithme de tiering (Automated Data Tiering), proposé avec la version 6.2.3 de DSM (l'OS sur base Linux de Synology), n'est pas à la hauteur de la tâche. Ce dernier optimise le cache SSD en fonction des requêtes en classant les données en plusieurs catégories (chaude, tiède, froide et archivée), mais le résultat est loin d'être probant. La version 7.0 de DSM devrait améliorer les choses avec un algorithme de tiering revu. Mais il est encore en version bêta et non recommandé pour un usage en production. Nous reviendrons sur ce sujet, quand une release stabilisée de DSM 7.0 sera proposée par le fournisseur taiwanais.



Les performances du NAS DS1819+ sur un réseau 10 GbE avec le seul cache en lecture activité avec l'IronWolf 510 480 Go. (Crédit S.L)


Le même test mais en désactivant le cache en lecture, ce qui n'est pas instantané avec DSM 6.2.3. (Crédit S.L.)

L'apport d'un SSD NVMe dans un NAS n'est toutefois pas qu'une question de performances. Par exemple, la production de chaleur diminue, car les disques durs sont moins sollicités, tandis que la charge sur les parties mécaniques du NAS et la consommation électrique sont également revues à la baisse. De plus, les accès simultanés (accès aux fichiers, recherches, diffusion de flux multimédias...) sont également plus fluides, la mémoire tampon du SSD travaillant de concert avec les disques durs. Si les IronWolf 510 sont loin d'égaler les performances d'un SSD NVMe comme le Samsung 980 Pro ou le Sabrent Rocket, ils se rattrapent avec une forte endurance. Et, c'est bien ce qu'on demande avec un NAS. Les IronWolf 510 n'ont pas été conçu pour héberger un système d'exploitation ou faire office de lecteur  secondaire. Ils sont donc un peu plus chers que les SSD NVMe traditionnels mais c'est le prix de l'endurance. 



 

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