LITEONIT SSD系統碟速度
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2015年12月14日 星期一
Seagate NAS HDD 4T雙碟 硬體RAID-0 @ Windows 10
Seagate NAS HDD 4T雙碟 硬體RAID-0 @ Windows 10
由於啟動主機板上的RAID功能，讓原本ACHI的Windows 7系統無法開機，故另外再安裝一顆Windows 10來測試硬體RAID-0當資料儲存碟的速度。
在Windows 10的儲存空間管理中，選取Intel Raid 0 Volume，也就是在RAID BIOS中建立的磁碟陣列。
還未放置資料就已經占用了1GB的集區容量。
↓ 以下測試請自行參閱。
由於啟動主機板上的RAID功能，讓原本ACHI的Windows 7系統無法開機，故另外再安裝一顆Windows 10來測試硬體RAID-0當資料儲存碟的速度。
在Windows 10的儲存空間管理中，選取Intel Raid 0 Volume，也就是在RAID BIOS中建立的磁碟陣列。
還未放置資料就已經占用了1GB的集區容量。
↓ 以下測試請自行參閱。
Seagate NAS專用硬碟(4T*2)與FreeNAS實戰演練
►►► ::序章: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼
本次測試的兩顆硬碟是Seagat NAS HDD，都是4TB高容量的產品，由於工業包裝，所以沒有盒子可以開箱，只能算是一篇啟封文。一開始由拉拉熊協助簡單地拍攝外觀，接著進行冗長的測速工作，最後導入FreeNAS的實戰演練。
市面的上的Linux NAS在主要功能上都極為雷同，僅在介面上操作順序及直覺性上差異較大，包含ASUSTOR、ITE2、QNAP、 Synology、Thecus (以上依字母順序排列)，各家NAS廠的品質也都相當不錯。
 ▲ Seagate 為維持硬碟與NAS的可靠性、相容性和整合，以上為已經完成相容性測試的NAS 解決方案廠商。 | |||
以下為本文的綱要：
::Seagate NAS專用4TB硬碟啟封:
::Seagate NAS專用4TB硬碟規格:
::Seagate NAS專用4TB速度測試:
::FreeNAS安裝指南:
::FreeNAS實戰演練:
::FreeNAS系統服務:
::FreeNAS效能監控:
::由FreeNAS分享給行動裝置:
::使用心得分享:
►►► ::Seagate NAS專用 4TB硬碟啟封: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼
▲ 今天拉拉熊要陪伴大家一同啓封這兩顆Seagate NAS專用4TB 3.5吋 SATAⅢ硬碟。
▲ 雖然不是盒裝包裝，不過同樣有靜電袋與泡泡袋保護著硬碟機。
▲ 拉拉熊終於同時看到Seagate NAS專用4TB 3.5吋 SATAⅢ硬碟正反面的外觀。
▲ 泰國製造，容量4000GB的Seagate NAS專用4TB 3.5吋 SATAⅢ硬碟，型號ST4000VN000，Data:15246表示這是在2015年第24周期的第六天出廠。
▲ Seagate NAS專用4TB 3.5吋 SATAⅢ硬碟當然免不了要經過多種安規認證。
▲ 拉拉熊開始由各角度欣賞嶄新的Seagate NAS專用4TB 3.5吋 SATAⅢ硬碟。
▲ 拉拉熊看到了SATA介面，確認這兩顆不是IDE硬碟，也不是 SAS硬碟，更不是兩顆黑色磚頭。
▲ 再以近距離拍攝SATA嶄新的訊號線與電源接頭金手指！
以上就是拉拉熊啟封兩顆[NAS專用] Seagate 4TB 3.5吋 SATAⅢ硬碟的過程！
►►► ::Seagate NAS專用 4TB硬碟規格::▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼
針對小型 NAS 系統打造
支援自訂錯誤復原控制、電力管理以及抗震能力
支援多重低耗電量功能
雙平衡馬達，降低震動及提高旋轉震動能力
引用官方資料：NASWorks 透過下列功能對硬碟特性進行微調，使其在 NAS 系統中具有更大相容性，藉以改善 NAS HDD 的可靠性：
► Seagate 錯誤復原控制（Error Recovery Control，ERC）功能，最佳化控制硬碟運作，避免 NAS 因系統失聯而重建消耗的 時間，進而提升儲存效率。
► 雙平衡馬達 (Dual-Plane Balance ) 技術， 提高在多碟系統運作下產生的震動及溫度容忍度。
► 進階電源管理技術(Adcanced Power Management，APM)，可依照硬碟運作 模式調整功率損耗減少耗電。
►►► ::Seagate NAS專用 4TB讀寫速度測試::▲ ► ▼ ◄▲
早年在計算機結構教科書中讀到RAID的優勢，但是卻直到上班時，進到機房實際使用SCSI的伺服器，才能實際上摸到到RAID的設定功能，然而拜半導體科技進步之賜，許多個人電腦主機板上已經有內建硬體RAID，可以不用依靠作業系統軟體RAID的支援。
在硬碟開箱中，不免俗地也要試試各種跑分軟體，由於測試項目過於龐大，在此以超連接方式提供參閱，才不至於流於長篇大論。
→ 在Seagate NAS HDD 4T雙碟 RAID-1 安裝Windows 7
→ Seagate NAS HDD 4T雙碟 硬體RAID-1 @ Windows 10
→ Seagate NAS HDD 4T雙碟 硬體RAID-0 @ Windows 10
→ 500G-傳統硬碟-SATA3 @ Windows 7 32bit
→ Lite-ON 128GB SSD
→ Seagate-NAS-4T-雙碟-等量磁碟 @ Windows 7 32bit
→ Seagate-NAS-4T-雙碟-跨距磁碟 @ Win7-32bit
→ Seagate-NAS-4T-雙碟-鏡像磁碟 @ Win7-32bit
→
→
▲ 測試數據請自行查閱，以下僅提供摘要及測試結果。
▲ 在此將測試結果做成一個圖表，統一採用CrystallMark的循序讀寫與4K讀寫四個欄位。
▲ 以上以4K寫入速度作為排序依據，分別羅列CrystallMark各種情境的測試數據。。
傳統磁碟受到先天上物理結構的限制，SSD(紅色部分)毫無意外地在4K讀寫雙雙獲得壓倒性的勝利，而且受測SSD還僅僅是入門級別。
在RAID 0與RAID 1的表現方面，除了在4K讀取方面差異不大，但在其他三個項目中，RAID 0約為RAID1的兩倍，RAID 0就如同兩部電梯一樣，可以大幅降低旅客的平均等待時間，而事實上讀取頭對於磁碟I/O需求的排程，使用的演算法就與電梯非常雷同，優先讀取頭前進方向前方的I/O需求，稱為SCAN演算法，一開始磁區往同一方向掃描到磁區尾端，在倒車一路掃回開頭。
硬體RAID 0做為資料碟或者OS碟，其存取速度差異不大，但硬體RAID 1作為OS碟卻較資料碟的效能差，對照其ATTO測試軟體結果，此應為CrystalMark測試時，受其他磁碟I/O干擾所致的誤差。
雖然500G HHD轉速為7200RPM，比Seagate 4T NAS HHD的5900RPM快上許多，儘管如此，在磁錄密度上，4T的硬碟卻較佔上上風。除了表列前四行(各式RAID 0與SSD)之外，無論是500G HHD、4T HHD、有無RAID 1，軟體或硬體，呈現的循序傳輸速度並無過大差異，Seagate 4T NAS HHD僅有小幅超前，顯示磁碟容量大小在循序傳輸時並不具有決定性因素。
令人跌破眼鏡的是，主機晶片組上所附的硬體RAID，卻意外地輸給了Windows 10的軟體RAID(黃色部分)，所以如果單純要當資料碟的話，使用軟體RAID也無嘗不可。
在單碟方面，GPT分割區的循序讀寫略優於MBR，但差異不大，在4K讀寫兩者幾乎完全一模一樣。
▲ 以硬體RAID 1與RAID 0安裝成的Windows 7系統碟，在實測開機速度方面，眾數落在38秒左右，開機速度差異不大，跟開機時都是讀取小檔案，而RAID 0、1在4K讀取的速度差不了多少，也證明了開機時間並無影響，喜歡開機快感的玩家，仍建議選購SSD作為開機碟。
另外幾組惡搞的測試，測試數據在此就不獻醜，例如先用硬體RAID 0虛擬出兩個磁碟機，進入Windows 10後，再將兩個虛擬磁碟機再組成等量磁碟(RAID 0)，測試發現效能較單次RAID 0明顯下降，0+0兩次RAID 0只是造成效能負擔。
►►► ::FreeNAS安裝指南: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼ ◄ ▲ ► ▼ ◄
▲至http://www.freenas.org官方網站下載最新ISO檔，目前最新的穩定版本是FreeNAS-9.3-STABLE-201509022158.iso，若要開啟多種服務，建議安裝8G以上的主記憶體。
記得不要想要使用Live CD Creator做成可開機USB隨身碟，因為目錄結構的關係，無法寫入bootloader，只能只能燒錄實體光碟片安裝。
▲ 看到熟悉FreeBSD啟動程序。
▲ 設定以光碟開機後，進入FreeNAS 9.3.1-STABLE Console Setup選單，其藍底的文字視窗，很類似早期Slackware的安裝畫面，選1 Install/Upgrade進行安裝FreeNAS。
▲ 選擇要把FreeNAS裝入哪一個儲存裝置，由於我們使用VirtualBox測試，所以選擇ada0 VBOX HARDDISK這顆虛擬硬碟。
▲ 安裝在實體機時，可以選擇直接安裝在Seagate NAS硬碟，或者由RAID卡產生的磁碟。由於FreeNAS檔案系統不大，故選擇安裝在隨身碟上面。
▲ 告警畫面的大意是說「分割區的資料會被全部抹除」，在確認磁碟機上沒有需要的資料後，選YES。
▲ 安裝程式開始自動分割磁碟空間，在此可以不用理解細節。
▲ 安裝完畢後，取出安裝光碟(或者退出ISO檔)，並且重啟。
▲ 選擇3.重啟，滿心期待地迎接全新的FreeNAS系統。
▲ 一定要取出安裝光碟(或者退出ISO檔)，不然又會進入安裝畫面。
▲ 開啟啟動過程，motd、ntpd、smartd等daemon陸續被啟動。
▲ 啟動過程中可以看到FreeNAS啟動羽量級的網頁伺服器nginx，而並非是常見的Apache。
▲ 由於虛擬機器設定為NAT模式，但網域內並沒有DHCP伺服器，所以跑出一個10.0.2.15的IP。
▲ 熟悉UNIX命令的玩家，可以在Console Setup選單中選9. Shell，觀察em0介面的設定狀況。
▲ 決定在Virtual Box把虛擬機器的網路介面設定成橋接模式，然後再FreeNAS的em0介面上，設定一組與Host OS相同的網段的IP，當然也可以在Host OS上帶起不具路由功能的子介面IP，避免FreeNAS被遠端非法存取。
▲ 經測試可以直接存取FreeNAS管理網頁。
以上便完成FreeNAS的安裝。
►►► ::FreeNAS實戰演練: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼ ◄ ▲ ► ▼ ◄
▲ 使用安裝過程中輸入的root密碼來登入，如果忘記的話，可以到Console Setup畫面中進入7) Reset Root Password重新設定。
▲ 第一次進入後啟動精靈(Wizard)，將語系設定成繁體中文，時區設定台灣，鍵盤佈局可以不用管它。
▲ 由於本文使用兩顆Seagte硬碟進行開箱。所以在精靈中自動偵測兩顆硬碟時，預設自動(Automatic)使用RAID 1。
▲ 在初始化精靈中也可以把磁碟急區組態改成Logs(RAID 0)模式，在此我們選自動即可，RAID 1才能提供資料基本的保護作用，Pool Name設定為Seagate。
▲ 初始化精靈來到AD的設定，由於簡單單機單純應用，在此直接跳過即可。
▲ 為何初始化精靈設定完畢後，還是沒有看到親切的正體中文字呢？
▲ 到System→General→Language下將Tranditional Chinese拉出，最後記得Save存檔。
▲ 依上一步驟設定後，重新整理網頁就可以看到中文。
▲ 一個沒有儲存空間的NAS，怎麼可以稱之為NAS呢？開啟NAS的第一步當然是先把硬碟組態設定完畢，在檢視磁碟的選項中，可以看到ada0與ada1兩個Seagate NAS 4T硬碟。
▲ 進入Volume Manager內，將ada1與ada0以RAID 1合併為一個名為vol0的Volume。
▲ 在vol0的Volume中，還可以依使用需求與管理需要，挖出不同大小、不同壓縮等級，不同型態的資料集(DataSet)，在此我們挖出ds0供使用。
▲ Transmission這套開放原始碼的BT軟體，在眾多商業Linux NAS中都可以見到它的蹤跡，當然在FreeNAS的Plug-ins中當然少不了它。
▲ 安裝完成Transmission後，記得到Plugins→Installed把安裝完成的 Transmission服務啟動。
▲ 先不用管Jailes是什麼，類似是一種虛擬主機的概念，只要到Jails→transmission_1→管理→IPv4地址中找到transmission服務的IP。
▲ transmission服務的Port，則在Plugins→transmission→RPC Port中可以看到9091這個預設值。
▲ 在瀏覽器中，敲入http://192.168.0.2:9091/即可進入Transmission的管理網頁，但是沒有將Downloads的目錄存取權限管理好，下載任務是無法寫入硬碟的，這一點算是FreeNAS有點美中不足之處，在多家的NAS產品中，使用者都是不用去操心寫入權限這一部分的。
▲ 再回到Jails的Add Storage(加入儲存媒體)，Source指定到FressNAS中的絕對路徑，目的端則是在Jails裡的虛擬路徑，也是transmission服務實際看到的路徑位置，但source目錄必須讓transmission的行程可以進行寫入才是重點。
▲ 開啟shell，進入到/mnt/vol0/jails/transsmion_1/etc/passwd中查詢transmission這位user的uid與gid，然後執行「chown 921:921 ./Downloads」讓transmission的行程可以完全存取Downloads的目錄。
▲ 重新上傳torrent檔。
▲ transmission成功進行P2P分享與下載。
▲ FreeNAS也提供了不少Plug-ins供擴充安裝。
▲ 更多功能強大的Plug-ins，如XDM、 Emby...等等，等待大家去挖掘。
►►► ::FreeNAS系統服務: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼
▲ 在這次測試中共開啟CIFS、FTP、iSCSI、NFS、SSH等服務。
其中以iSCSI的設定較為繁複，啟動iSCSI後，對於遠端磁碟的管理等同於本機磁碟，可以任意對其分割、掛載、建立磁碟陣列，對與系統建置與開發應用具有相當程度的彈性。
▲ 以windows 7為例，在iSCSI啟動器內輸入NAS的可連線IP，再按[快速連線]，即可以探索到iSCSI開放的目標。
▲ 再到[磁碟區與裝置]頁籤中，直接點擊[自動設定]，在磁碟區清單中會出現一個長串字串。
▲ 如果先前已經有設定過，並且分割與格式化過磁碟區，會在[磁碟區清單]中自動出現磁碟代號。
▲ 再到Windows 7的[電腦管理]→[磁碟管理]中，出現一個未配置的磁碟2，就是iSCSI目標磁碟。
▲ 到Windows 7的[磁碟管理]中，接磁碟進行分割、格式化、並賦予磁碟槽代碼D與E，就完成了設定，可以直接存取兩個磁碟槽。
▲ 另外一個將遠端分享快速對應磁碟槽的方法就是CIFS或是Samba，如上圖在資料集ds0中開啟兩個分享。
▲ 到Windows 7進行連線網路磁碟機，並將\\192.168.0.101\umbmay設定為Z槽。
▲ 到目前為止，Windows 7內共新增三個磁碟槽，D與E槽為iSCSI目標，Z槽則為CIFS分享。
▲ FreeNAS也內建了動態DNS服務，比如到no-ip-com可以申請帳號後使用其動態DNS服務。
▲ 雖然在非固定光世代中，可以申請配發一個固定指定的IP，但是其他主機也有可能需要使用到遠端存取，此時使用浮動IP極為不方便，申請動態DNS服務的需求一直都在。
另外，如果FreeNAS位於NAT內部，則動態DNS對應到的則是無線分享器的WAN IP，此時要在無線分享器設定多組Virtual Server才能由Internet進入FreeNAS內。
▲ 簡單測試FTP服務OK。
▲ 簡單測試SSH服務OK。
►►► ::FreeNAS效能監控: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼
▲ 主機使用Intel i5 CPU，故占用CPU使用率不高。
▲ 由於兩顆Seagate實體磁碟使用RAID 1組態，故ada0與ada1有著極為相似的負載，其中peak達9MB/s。
FreeNAS與MAC OS同時承襲自FreeBSD而來，所以在相關的記憶體管理分項中，具有相同的管理措施。
● Wired(固定的)：在真實記憶體中，不會被移到SWAP的資料。
● Active(正在使用的)：在真實記憶體中，最近剛剛使用過的資料。
● Inactive(未在使用的)：在真實記憶體中，最近沒使用到的資料。
● Cache：快取記憶體
▲ 由綠色範圍可以看到測試機體搭載12GB RAM，逐步測試各項功能時，記憶體使用量則由4.2GB不斷飆高到6.5GB(12GB-5.5GB)，故實際運轉時，必須依據機體資源及使用目的，規劃開啟的服務與Plug-ins。
▲ 在FreeNAS的報表中可以觀察此段期間的各項效能，由網路負載RX中可以看到吃滿了6M光世代的下行頻寬。
►►► ::由FreeNAS私有雲應用: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼
FreeNAS直接接在無線分享器的LAN網路孔，而行動裝置以WIFI連入無線分享器，此時FreeNAS與行動裝置就處於同一個網段之下，資料並不會流向Internet，依設備不同，網路速度也可以無視DSL的申請頻寬。
▲ 基於SMB或者CIFS做磁碟分享，除了可以在PC上直接掛載為一個掛載點之外，使用行動裝置亦可以進行隨選，在此推薦網路芳鄰 NEW(Innocomm)這套好用的APP，首先輸入IP搜尋網段內的SMB服務。
▲ 輸入登入名稱與密碼後，成功登入FreeNAS，經測試可以隨選撥放MP3與RMVB。
▲ 基於SMB或者CIFS做磁碟分享，除了可以在PC上直接掛載為一個掛載點之外，使用行動裝置亦可以進行隨選，在此推薦網路芳鄰 NEW(Innocomm)這套好用的APP，首先輸入IP搜尋網段內的SMB服務。
▲ 輸入登入名稱與密碼後，成功登入FreeNAS，經測試可以隨選撥放MP3與RMVB。
►►► ::使用心得分享: ▲ ► ▼ ◄▲ ► ▼ ◄ ▲ ► ▼ ◄
以上便是使用FreeNAS搭配兩顆Seagate NAS專用4T SATA III硬碟的實戰演練情境，簡單照著做應該可以滿足大家對於NAS的基本需求，使用期間體驗良好，並無特殊相容性問題，免費的FreeNAS也是長期掛網的一種選擇，利用汰舊的主機設備就能免費建置，能使用低功耗的筆記型電腦級別CPU，如Mobile Athlon或者ATOM，在省電方面則更佳。。
► FreeNAS優點:
● 免費
● 功能強大
● 安裝簡便
► FreeNAS缺點:
● 繁體中文化的翻譯不全
● 設置介面較不友善
● 耗用記憶體資源較大
無論使用何種硬碟組態，在一週餘的時間內初步測試這兩顆Seagate NAS專用4T SATA III硬碟，使用起來平順沒有特別的阻礙或者不相容的情況發生。
然而NAS專用硬碟一定擁有與非NAS硬碟的差異之處，比如這組硬碟的轉速只有5900RPM，不若於一般裝機碟的7200RPM，Seagate也強調其NAS硬碟擁有錯誤復原控制（Error Recovery Control，ERC）功能、進階電源管理技術(Adcanced Power Management，APM)與雙平衡馬達 (Dual-Plane Balance ) 技術，可以提高儲存效率，節能以及更耐用，但以上仍需要更長時間的使用以及網友的口碑才得以獲得實際體驗。
在測速結果，RAID 0的效能優於RAID 1，但RAID 1才具有資料保全功能，開機速度方面兩者相當，喜歡開機快感的玩家，仍建議使用SSD產品，重視資料安全的玩家，以兩顆RAID 1的傳統硬碟才能提供較佳的保障，經此番測試，Seagate NAS專用4T SATA III硬碟不啻為值得推薦的RAID 1組件。
▲ 拉拉熊搬動著大硬碟，累了躺在硬碟機上休息，拉拉熊彷彿有著透視力可以直接觀看硬碟裡存放的影片檔！
:: THE END ::
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