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2013年8月14日水曜日

NASの高速化を試みる

PC-Q07A-U3

NASを構築したものの、ベンチマーク結果は振るわないものであった。もう少し速度が欲しい。
調べてみると、Jumbo Frameなる技術を使えば速くなる可能性もあるとのこと。挑戦しない理由はない。


Jumbo Frameとは

IT用語辞典 e-Wordsによると、
EthernetのハブやLANカードの機能の一つで、Ethernetのデータ送受信単位(フレーム)のサイズを大きくして、効率よく通信を行う機能
とのことだそうだ。うーん、アナログ放送が地上デジタル放送になったようなものか?わからん。

もう少し調べると、クライアント、ハブ、NASのすべてがJumbo Frameに対応していなければならないそうだ。
さらにMTUの値を自由に決められるものと、あらかじめ選択肢が用意されたものもあるらしい。
参考:イーサネットを高速化するジャンボ・フレーム技術

では調べてみる。


調査

クライアント

クライアントのNICはBCM57781である。デバイスマネージャを開き、NICの詳細設定のタブをクリックすると、Jumbo MTUなる項目が発見できた。Jumbo Frameの名ではないが、これに違いない。どうもMTUは自由に設定できるみたいだ。

クライアント:対応
Broadcom MTU Config

ハブ

ではハブはどうだろうか。うちのハブはGS105v3である。説明書を読むと、9720Bまで対応しているようだ。

ハブ:対応

NAS

残るはNASである。このNICはRTL8111/8168Bである。ドライバをインストールしたときのREADMEを読み返すと、4KBまで対応との記述があった。
Transmitting Jumbo Frames, whose packet size is bigger than 1500 bytes, please change mtu by the following command.

 # ifconfig ethX mtu MTU

 , where X=0,1,2,..., and MTU is configured by user.

 RTL8168B/8111B supports Jumbo Frame size up to 4 kBytes.
 RTL8168C/8111C and RTL8168CP/8111CP support Jumbo Frame size up to 6 kBytes.
 RTL8168D/8111D supports Jumbo Frame size up to 9 kBytes.
NAS:対応

結果

4KBまでのJumbo Frameに対応していることがわかった。

実際に値を弄ってどれほど変るか調べてみる。


注意

計測にはCrystalDiskMarkを用いる。
Sambaの共有ディレクトリを、テストマシンのネットワークドライブに割り当てる。
テストマシンとNASの間にはギガビットハブ(GS105v3)がある。

NASのスペック
CPUAMD C-60 1.0GHz
MEMDDR3-1600 2GB*1
StrWD30FERX 3TB
NICRealtek RTL8111/8168B
OSUbuntu Server 12.04.2 64bit
※詳しくはこの記事

テストマシンのスペック
CPUCore i5 3470S 2.9GHz
MEMDDR3-1600 8GB*2
StrPlextor PX-256M5S 256GB
NICBroadcom BCM57781
OSWindows 7 Professional SP1 64bit
※詳しくはこの記事

初期設定(NAS、テストマシン双方ともMTU:1500であった)での結果は以下のとおり。
MTU1500_1

計測はMTU:1500→4000→7000→9000を1セットし、複数回行う。またMTU:1500の1回目は初期設定のデータを利用する。


計測

1回目

MTU1500_1 MTU4000_1
MTU7000_1 MTU9000_1
1500が一番遅く、4000と9000が速いことがわかる。4000と7000では4000の方が速いことがわかる。
4000>9000>7000>1500

2回目

MTU1500_2 MTU4000_2
MTU7000_2 MTU9000_2
1回目と同じ傾向が見られた。
1500が一番遅く、4000と9000が速いことがわかる。4000と7000では4000の方が速いことがわかる。
4000>9000>7000>1500

3回目は上位2つ、4000と9000のみ計測する。

3回目

MTU4000_3 MTU9000_3
4000の方が9000よりも速いことがわかる。
4000>9000

よってMTU:4000が一番速いことがわかった。


まとめ

MTU:1500、4000、7000、9000の値の中では、MTU:4000が良いパフォーマンスをしてくれることがわかった。
1の単位で突き詰めると、4000ちょいあたりが最も良い結果をだしてくれると思う。


参考データ

コンピュータのおっとさんがお高い機器のベンチマークを取ってくださっている。比較にとはいえないが、参考程度にどうぞ。
高価なストレージを導入する価値はあるのか?ストレージベンチマーク(後編)

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