我的Synology DS1618+終於插上了 E10G17-F2 雙埠10GbE SFP+網路卡

NAS的已經不再是NAS那麼簡單，這幾年的蛻變讓人刮目相看，尤其今年虛擬技術與全方位的備援更是NAS的戰鬥舞台，因此選擇NAS，除了高效能的主要考量外，擴充性與軟體的應用已經變成中小企業的衡量之一，筆者已經淘汰了DS916+升級了Synology DS1618+，搭配筆者目前合勤GS1900-16 switch支援的Link Aggregation，實現IEEE 802.3ad 網路聚合技術的4埠 RJ-45 1GbE 網路孔，未來更可搭配內建 PCIe 插槽直攻10Gb，可說進可攻退可守，用了一年後終於插上 Synology E10G17-F2 雙埠 10GbE SFP+ 擴充卡，滿足筆者家中工作室的需求。

網路連接儲存裝置(NAS)的瓶頸不僅是網路，硬碟的存取速度與機器本身CPU處理的能力都是重點，目前硬碟都是SATA 3.0的天下，SATA 3.0理論值達到了6Gb/s 速度(理論上可達600MB/s)，但傳統硬碟轉速跟物理架構的限制下，最高的讀寫速度也只有約150MB/s~180MB/s左右，必須利用RAID或使用SSD固態硬碟來因應，說到固態硬碟，可說是最近很夯的儲存設備，目前上市的SSD的循序讀寫速率輕鬆達到 500 MB/s 以上，似乎要達到SATA 3.0的瓶頸了。

了解了STAT3與硬碟的瓶頸後，接下來是資料傳輸的網路媒介，1Gb網路卡只有125.00 MB/s ，即使使用SSD固態硬碟也會卡在網路卡上的傳輸瓶頸，更別說要符合筆者想要使用的iSCSI運用，幸好筆者的switch支援802.3ad協定，於是將4埠 RJ-45 1GbE 網路孔使用Link Aggregation聚合連接來，對於多人多工同時使用效果還可以，但對個人來說效率不彰。

因此思考後最後還是直接插上了插上 Synology E10G17-F2 雙埠 10GbE SFP+ 擴充卡，DS1618+的PCI Express 介面是PCIe 3.0 x 8 規格，輕鬆解決多人使用網路頻寬問題。下圖是維基百科上的匯流排效能表。

Synology E10G17-F2 乙太網路卡配載 10 Gigabit 雙 SFP+ 網路埠及 PCIe Express 3.0 x8 介面，專為 Synology FS/XS(+) 系列的 NAS 伺服器所設計，DS 1618+ 的 PCIe 是Gen3 x8規格，一樣可以使用，網路上有人成功連接過其他品牌10Gb網卡，至於相容性我沒有經驗，其實Synology也沒有直接生產10Gb網卡，插入Widnows 10偵測到是Mellanox ConnectX-3 Pro，Google找一下可以找到較便宜的價格。

Synology E10G17-F2 乙太網路卡一樣使用環保的紙盒包裝，掀開紙盒，一貫的包裝作風，有海綿軟墊包圍外，另一邊的上方有海綿保護，以防止運送過程中的擠壓與跌落。

除了Synology E10G17-F2卡外，有附標準高度的全高擋片，因為E10G17-F2網卡也可以使用在PC上，全高檔片是必須的哦！

Synology E10G17-F2 乙太網路卡配載 10 Gigabit 雙 SFP+ 網路埠，若Switch支援的話還可Link Aggregation成20Gb，看到 SFP+ 接頭就有高人一等的感覺，如果你有留意model的編號，搜尋一下即可找到 Mellanox Mcx312X 相關資訊。

筆者沒有10Gb的交換器（正在物色當中），所以特別向好友A了兩張 Synology E10G17-F2 乙太網路卡，一個插Synology DS1618+，另一個插PC上。

沒有10Gb Switch也可以直接對連，所以特別在拍賣上買了一條SFP+ DAC高速纜線。

PC與Synology DS1618+就靠這一條SFP+ DAC高速纜線連接。

解決了網路頻寬後，硬碟的IO成為重點，DS1618+有6個內建6個硬碟儲存槽，傳統硬碟做RAID也不容易有10Gb的速度，SSD的循序讀寫速率輕鬆達到 500 MB/s 以上，因此例用利用之前汰換下來的兩顆SSD做RAID 0，來滿足Synology E10G17-F2 10Gb的速度需求。

筆者買不起 Synology FlashStation FS2017 機種，DS1618+除了要當NAS外，也要使用iSCSI儲存方案來支援虛擬化運用環境，因此筆者的PC主機板上已有內建兩個網1Gb網路，連接Switch可用於平常的NAS運用，而插上的E10G17-F2 10Gb網卡直接連接DS1618+上的E10G17-F2 10Gb網卡，主要是用高速通道的運應。至於DS1618+上的4個1Gbps網路，兩個實作Link Aggregation的網路聚合，一個連接Switch，另一個保留無用，其配置圖如下。

先來看看筆者的PC裝置配備，筆者是個窮MIS人員，使用的是文書處理效能好一些的Intel I5-7500的CPU，主機板是ESC的Z270H4-I，記憶體是DDR4-2600 32G的大小，沒有獨顯卡，XPG SX8200 480G M.2 2280 PCIe SSD固態硬碟與一顆OCZ TRION 100 480GB TLC SSD固態硬碟，Google一下就知道這樣的配備並沒有很高檔，大概連中階都談不上吧！

筆者的ESC的Z270H4-I主機板有內建兩個網路卡與Intel 雙頻無線網卡模組（藍色框），加上插入的E10G17-F2 10Gb網卡網卡（紅色框），介面上的選擇連接多了一層面紗，其實應該說更加的靈活。

測試E10G17-F2 網路能力

先排除磁碟I/O的影響範圍，為了證明10Gb網路是否有真正10Gb的速度，還是只是數據上的噱頭而已，想個方式略過I/O的部分，於是想到iperf3這套軟體來測試網路速度，iperf是一個透過tcp測試系統網路能力的工具，可以不管application layer的干擾，相當適合來測試插在DS1618+上的E10G17-F2 網路能力，iperf必須在PC端與Synology DS1618+端同時運作，PC上當然是OK，可是Synology DSM系統備沒有開放自行安裝第三方的功能，於是想到DSM系統尚有Docker的能力，利用Docker實作輕量級的作業系統虛擬化功能，來實作做並運作iperf，雖然Docker虛擬化後會影響效能，但只少是目前最方便的方式之一。

請使用瀏覽器輸入DS168+的IP來連入DSM系統畫面（注意是E10G17-F2 10Gb網卡IP位址），安裝玩Docker套件服務後進入其畫面，在「倉庫伺服器」頁面上使用搜尋找iperg包裝過的套件，找到後請下載。

下載後會統一存放在映像檔的頁面上，點選並來佈署。

首先出現的畫面上點選〔進階設定〕。進入在網路分頁畫面上勾選「與Docker Host使用相同的網路」，這就是以DS1618+ NAS上的10GbE網卡的IP進入DSM，讓Docker虛擬化的iperf3服務能在這個網路IP，有利於PC端的iperf3測試。

在產生前列出設定清單來確認，請注意執行指令上是不是「-s」的參數，與Docker Host使用相同網路為「是」。

其實synology nas也有內建很實用的一些工具程式，只不過要用終端機的方式進入，雖然不難，但還是使用視窗介面的方式較方便。要使用終端機必須先啟動SSH功能。

在使用putty工具來進入Synology NAS系統，如下圖紅色框內指定NAS IP位址。

使用synogear install 來安裝synogear工具包，安裝完後可以使用synogear list來查看，你應該找得到iperf3，執行 iperf3 -s及可產生伺服端等待中。

不管使用Docker或終端機方式，只要在伺服端有啟動進入等待中，接下來就是前端的設定。在PC前端進入命令提示字元視窗，輸入「iperf -c 伺服端的IP位置」，伺服端的IP位置就是DS1618+的E10G17-F2 網路位址，而Docker iperf虛擬服務使用與Docker Host相同的網路，iperf的詳細說明可參考筆者另一篇網路速度測試工具文章。

再次輸入「iperf -c 伺服端的IP位置 -t 60 -w20m」，以20M的參數60秒長時間測試，看到約 8.37 Gb/sec的平均頻寬，雖然只有約84%，這個落差是可以接受的，畢竟是透過Docker來來執行iper服務的，PC與DS1618+間的10Gb網卡的效能是OK的。

假如你無法測出應有的速度呢？挨踢路人甲不是網路專家，記得之前玩遊戲調整了MTU參數後，整個網路效能提升了，可試著畫葫蘆一下，到Ds1618+ DSM系統畫面上將E10G17-F2 10Gb介面的IP位址上手動調整MTU值到9000。

插在PC端的E10G17-F2 10Gb的介面位址上也調整Jumbo Packer為9014（預設值為1514）。

網路效能OK後，接下來是硬碟效能的問題。筆者的電腦一年前換上威剛 XPG SX8200 480G M.2 SSD後，隨便測試都有1500 MB/s以上，換算後有12 Gb以上，長時間享受這個速度後，實在無法接受1Gb的網路速度，換上10Gb網卡，解決了傳輸慢的問題，現在問題來到NAS的硬碟速度，傳統SATA3硬碟再怎麼配置，都不容易達到10Gb的速度，唯有SSD固態硬碟加上RAID 0。

將share共享資料夾指定到傳統硬碟的儲存空間1，而share_ssd指向SSD Raid 0的儲存空間1，筆者的SSD循序讀寫速度為500 MB /s 左右，照道理會提升的兩倍的SSD讀寫速度，下圖是share與share_ssd共享資料夾對應的儲存空間，share是對應到傳統的Raid 1硬碟，share_ssd是到做Raid 0的 SSD固態硬碟。

不過久未使用的SSD竟然發現有壞軌數，且溫度比一般高上許多。

好景不常，硬體測試兩次都產生高溫，導致NAS散熱風扇轉速變高，聲音轟轟的響，沒多久時間就硬碟過熱而關機，看來SSD還是要買企業版較安心些。

筆者是個上班族MIS人員，很窮的，這麼多的設備無法一次到位，，但又想要有自己的ERP虛擬機器與iSCS測試環境，所以暫時就將Raid 0的SSD降為單顆，至少還有單顆500 MB /s 左右的速度，改天有替換下來不用的SSD再來試試RAID 0 SSD與10Gb網卡的效能。

設定網路磁碟機，將Z磁碟指向傳統硬碟的share共享資料夾。

同樣在設定網路磁碟機Y:指向單顆SSD的share_ssd共享資料夾。

接下來在PC上各使用大檔案上傳至剛指定的兩個網路磁碟機，筆者的PC上使用的是威剛 XPG SX8200 480G M.2 2280 PCIe 固態硬碟，隨便測試都有1500 MB/s起跳，絕對滿足10Gb網卡的網路頻寬，所以將一個40G的大檔案丟上網路磁碟機Z，也就是NAS上的share共用料夾的位置，發現速度180 MB/s ～ 200 MB/s，已經是傳統硬碟的極限了。

同樣的方式測試丟至網路磁碟機Y（NAS上的share_ssd共用料夾的位置），過然速度飆升至450 MB/s ～ 520 MB/s 間，似乎已快達SATA3的6000MB/s極限。

心得與感想

筆者使用Synology DS1618+ NAS，除了一般NAS個功能外，主要是用來架設iSCSI的運用，也就是要利用NAS當成VMware的外接獨立儲存設備，因此網路速度是最大的問題，DS1618+的PCIe擴充槽可安裝 M.2 雙轉卡(M2D18)或10GbE網路的E10G17-F2 介面卡，經思考自己的環境需求，將來會搭配SSD與iSCSI應用，還是選擇10Gb的E10G17-F2 網路卡，利用SMB的方式側了一下速度，網路的瓶頸已不是問題，硬碟的IO較容易解決，可以利用RAID或SSD來提升，未來會介紹VMware、iSCSI與Synology NAS的相關應用實作。