Synology, was ist schneller RAID 5 oder SHR, ext4 oder btrfs?

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Vielleicht habt Ihr Euch auch schon gefragt, was ist eigentlich schneller bei einem Synology NAS, das klassische RAID 5 oder Synologys SHR?

Eine ähnliche Frage kann man auch bei den Datei Systemen stellen. Ist das neue btrfs, welches nur von „+“ NAS Systemen unterstütz wird, schneller als das ältere ext4?

Bisher hatten diese Fragen mich eher weniger interessiert. Wenn man nur eine Gbit LAN Verbindung nutzt, spielt dies keine große Rolle. Hier tut sich das Dateisystem genau wie die verwendete Redundanz nicht viel. 120MB/s sollte eigentlich mit allen problemlos möglich sein, sofern die Festplatten und das NAS dieses Tempo grundsätzlich schaffen.

Durch die Anschaffung eines 10Gbit NAS kam diese Frage aber nun doch auf. Ist Synologys SHR schneller oder langsamer als RAID 5?

Wie sieht es mit dem Dateisystem aus? Ist btrfs schneller oder langsamer als ext4?

 

Der Testaufbau

Für meinem kleinen Test habe ich ein Synology DS1817+ inklusive Intel 10Gbit LAN Karte mit fünf recht flotten Seagate IronWolf 8TB HDDs ausgestattet. Der Testclient war ebenso mit einer 10Gbit LAN Karte ausgestattet.

Dementsprechend war die Netzwerk Verbindung nicht der Flaschenhals. Das Tempo wurde bei den Benchmarks rein von der Leistung der Festplatten bestimmt.

Ich habe vier Testdurchläufe durchgeführt:

  • RAID 5 + ext4
  • RAID 5 + btrfs
  • SHR 1 + ext4
  • SHR 1 + btrfs

Kleine Info, btrfs bzw. „Butter FS“ ist ein noch recht junges Dateisystem, welches als Linux Konkurrenz zu ZFS gedacht ist. Btrfs ist hier indirekt der Nachfolger zu ext4, ist sich aber nur sehr langsam am Durchsetzen.  Btrfs wird aktuell nur von „+“ NAS System von Synology unterstützt.

 

Benchmarks

Kommen wir direkt zu den Benchmarks:

Interessant! Beginnen wir mit dem für die meisten Nutzer interessantestem. SHR ist anscheinend langsamer als Klassisches RAID 5, zu mindestens beim Synology DS1817+.

Schreibend gab es keinen Unterschied, lesend hingegen aber rund 20%. Ich hätte zwar eigentlich nicht damit gerechnet, aber wenn man ehrlich ist keine große Überraschung. SHR ist aufwendiger als normales RAID 5/6, dementsprechend benötigt dieses auch mehr Rechenleistung was die Leistung potenziell negativ beeinflussen kann und in diesem Fall auch tut.

Wie sieht es bei btrfs gegen ext4 aus? Anscheinend ist ext 4 einen Hauch schneller, zumindest was schreibend angeht. Allerdings liegt hier der Unterschied nur im einstelligen Prozent Bereich, ist also nicht sonderlich hoch.

Erneut ähnliches Spiel wie beim RAID, btrfs besitzt mehr Funktionen als ext4 und ist vermutlich noch nicht so durchoptimiert wie das ältere Standard Dateisystem.

 

Fazit, was ist schneller?

SHR ist langsamer als normales RAID 5 oder RAID 6, spielt dies in der Praxis eine große Rolle? Sofern Ihr kein NAS mit 10Gbit Netzwerk habt vermutlich kaum.

Allerdings sofern Ihr auf Festplatten mit gleicher Kapazität setzt, würde ich das klassische RAID 5 oder 6 wählen. SHR bringt beim Nutzen von Festplatten mit gleicher Kapazität keinen, mir bekannten, Vorteil, ganz im Gegenteil es scheint etwas mehr Leistung zu benötig.

Von daher warum hier nicht auf klassisches RAID setzen und die maximale Performance mitnehmen?!

Beim Dateisystem sehe ich dies etwas anders. Zwar zeigte sich hier ext4 etwas performter als btrfs, allerdings war der Unterschied extrem gering. Zudem bringt btrfs unter anderem eine bessere Fehlerkorrektur, snapshots usw. hier würde ich sagen, dass der zusätzliche Nutzen den minimalen Performanceeinschnitt rechtfertigt.

Dennoch wollt Ihr die optimale RAID Performance wählt RAID 5 + ext4!

Michael Barton
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6 Kommentare

  1. Hallo, haben Sie einmal getestet, ob die Geschwindigkeit mit einer zusätzlichen Platte im RAID 5 proportional ansteigt?

  2. Mich würde eher noch interessieren, wie der Unterschied zwischen RAID 5 und 6 liegt und dann im Vergleich zu den entsprechenden SHR-Leveln. Auf meiner betagten DS414 ist das RAID6 (4x 6TB IronWolf, verfügbar 12TB) ist das RAID durchaus träge, vor allem bei Schreibzugriffen. Windows wirft über 1x GBit-Ethernet deutlich unter 100Mbyte/sec aus, meist eher im Bereich 40-60 bei großen Dateien. Jetzt sind bei RAID6 auch die Paritätsberechnungen aufwändiger und mit Lesezugriffen verbunden.
    Dafür kann ich bei RAID6 einen Konsistenzcheck machen (dauert bei mir jetzt schon über drei Tage) und Bitfehler korrigieren.

  3. Das die Entwickler von von btrfs vor der Benutzung von RAID 5 im Produktivbetrieb immer nocht (Stand btrfs 5.11) eindringlich warnen, sollte man in diesem Zusammenhang vielleicht auch nocht erwähnen

  4. Dass Sie die Warnung der btrfs entwickler vor Raid 5 und 6 auslassen ist für mich fahrlässig.

    Bitte hinzu fügen dass:

    https://btrfs.wiki.kernel.org/index.php/RAID56

    The parity RAID code has a specific issue with regard to data integrity: see „write hole“, below. It should not be used for metadata. For data, it should be safe as long as a scrub is run immediately after any unclean shutdown.

    Btrfs bietet Suppoert für Raid 1,0, 10. Kein Raid 5 oder 6.

    Wenn Sie schon damit werben oder es erklähren dann muss in diesem Zusammenhang die Instabilität mit Btrfs in Raid 5 und 6 klar erkennbar gemacht und beschrieben werden.

    Sie als Firma könnten dieses Problem vlt. behoben haben aber der einzelene Nutzer ohne Ihr NAs hat davon nichts.

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